Если два заряда взаимодействуют в воздухе, как будет изменяться сила кулоновского взаимодействия, если их помещать

Родион

38

Чтобы понять, как будет изменяться сила кулоновского взаимодействия при помещении зарядов в воду, нужно учесть влияние диэлектрической проницаемости вещества.

Кулоновская сила взаимодействия между двумя зарядами определяется законом Кулона и выражается следующей формулой:

\[F = \frac{{k \cdot |q1 \cdot q2|}}{{r^2}}\]

где \(F\) - сила взаимодействия, \(k\) - электростатическая постоянная (\(k = 9 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2\)), \(q1\) и \(q2\) - заряды взаимодействующих тел, а \(r\) - расстояние между ними.

В данной задаче говорится, что расстояние между зарядами не изменяется при помещении их в воду. Однако диэлектрическая проницаемость воды (\(\varepsilon = 81\)) может повлиять на величину силы взаимодействия.

Диэлектрическая проницаемость (\(\varepsilon\)) - это величина, характеризующая способность вещества возбуждать электрическое поле при наложении на него внешнего электрического поля. Это значит, что в среде с диэлектрической проницаемостью (\(\varepsilon\)) электрическая сила слабее, чем в воздухе.

Формула для силы взаимодействия в веществе с учетом диэлектрической проницаемости выглядит следующим образом:

\[F = \frac{{k \cdot |q1 \cdot q2|}}{{\varepsilon \cdot r^2}}\]

Таким образом, если поместить заряды в воду с диэлектрической проницаемостью \(\varepsilon = 81\), то сила кулоновского взаимодействия уменьшится в 81 раз по сравнению с силой взаимодействия в воздухе.

Ответ: b) Уменьшится в 81 раз.