¿Cómo puede una carga pequeña generar mucha fuerza (pregunta de física conceptual)?

Esta es una pregunta difícil de responder sin volver directamente a “porque así es como funcionan las leyes de la física”, o algo igualmente inútil. Algunas ideas que pueden ayudarte a conceptualizarlo:

La fuerza es la derivada de la energía con respecto a la distancia:

[matemáticas] F = \ dfrac {dE} {dx} [/ matemáticas]

Esto se puede ver explícitamente en las ecuaciones para la energía y la fuerza entre dos cargas:

[matemáticas] U = \ dfrac {qQ} {4 \ pi \ epsilon_0 r} [/ matemáticas] y [matemáticas] F = \ dfrac {qQ} {4 \ pi \ epsilon_0 r ^ 2} [/ matemáticas]

En otras palabras, la razón por la que las cargas eléctricas pueden generar grandes fuerzas es que se necesita mucha energía para juntar dos cargas similares o separar dos cargas diferentes.

Sin embargo, tenga en cuenta que tanto la fuerza como la energía disminuyen fuertemente a medida que aumenta la distancia. Esta es la naturaleza de los campos: interactúan con menos fuerza a medida que se extienden.

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