Какие силы действуют между двумя одинаковыми точечными зарядами по 4 нКл каждый, находящимися в вакууме на расстоянии

  • 54
Какие силы действуют между двумя одинаковыми точечными зарядами по 4 нКл каждый, находящимися в вакууме на расстоянии 20 см друг от друга?
Яхонт
4
Для решения данной задачи, нам понадобится использовать закон Кулона, который описывает взаимодействие между электрическими зарядами. Закон Кулона гласит: сила электростатического взаимодействия между двумя точечными зарядами пропорциональна произведению этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Математически закон Кулона выражается следующей формулой:

F=k|q1q2|r2

где:
- F - сила взаимодействия между зарядами (в нашем случае это искомая величина),
- k - электростатическая постоянная, примерное значение которой составляет 9×109Нм2/Кл2,
- q1 и q2 - значения зарядов, в данном случае оба заряда имеют одинаковую величину 4нКл,
- r - расстояние между зарядами, в нашем случае это 20 см, но для дальнейших вычислений удобно перевести расстояние в метры (1 метр = 100 см).

Теперь подставим значения в формулу и произведем вычисления:

F=9×109Нм2/Кл2|4×109Кл4×109Кл|(20×102м)2

Сократим значения и выполним необходимые вычисления:

F=9×109Нм2/Кл216×1018Кл2400×104м2

Далее, упростим данное выражение:

F=9×109Нм2/Кл24×1014Кл2/102м2

F=36×105Н

Таким образом, сила взаимодействия между двумя одинаковыми точечными зарядами по 4 нКл каждый, находящимися в вакууме на расстоянии 20 см друг от друга, составляет 36 микроньютона (36 \times 10^{-5} \, \text{Н}).