Какова сила, с которой отталкиваются заряды 2.1*10^-9 Кл и 3*10^-9 Кл, размещенные в керосине на расстоянии 3мм?

Magicheskiy_Tryuk

70

Данная задача связана с электростатикой и силой Кулона. Чтобы найти силу отталкивания между зарядами, воспользуемся формулой для силы Кулона:

\[ F = \dfrac{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}{r^2} \]

где:
\( F \) - сила отталкивания между зарядами,
\( k \) - постоянная Кулона (\( 9 \cdot 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 \)),
\( q_1 \) и \( q_2 \) - заряды (\( 2.1 \times 10^{-9} \, \text{Кл} \) и \( 3 \times 10^{-9} \, \text{Кл} \) соответственно),
\( r \) - расстояние между зарядами (\( 3 \, \text{мм} = 3 \times 10^{-3} \, \text{м} \)).

Также, чтобы учесть диэлектрическую проницаемость керосина (\( \varepsilon = 2 \)), мы можем использовать модифицированную формулу:

\[ F = \dfrac{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}{\varepsilon \cdot r^2} \]

Подставляя значения:

\[ F = \dfrac{(9 \cdot 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2) \cdot |(2.1 \times 10^{-9} \, \text{Кл}) \cdot (3 \times 10^{-9} \, \text{Кл})|}{2 \cdot (3 \times 10^{-3} \, \text{м})^2} \]

Выполняя вычисления, получаем:

\[ F \approx 3.15 \, \text{Н} \]

Таким образом, сила, с которой отталкиваются заряды, составляет около 3.15 Ньютонов.