Какую силу испытывают два заряда массой 20 нкл, находящиеся на расстоянии 6 см друг от друга?

Карамель_3876

49

Чтобы найти силу, которую испытывают два заряда, мы можем использовать закон Кулона. Закон Кулона гласит, что сила \( F \) между двумя точечными зарядами определяется формулой:

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

где:
\( F \) - сила между зарядами,
\( k \) - постоянная Кулона (\( k \approx 9 \cdot 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 \)),
\( q_1 \) и \( q_2 \) - значения зарядов,
\( r \) - расстояние между зарядами.

В данном случае нам дано, что массы зарядов равны 20 нкл, то есть они обоим положительны и равны по значению. Мы можем обозначить их как \( q_1 \) и \( q_2 \), то есть \( q_1 = q_2 = 20 \, \text{нкл} \).

Также дано, что расстояние между зарядами составляет 6 см, или 0.06 м.

Теперь, подставляя известные значения в формулу закона Кулона, мы можем вычислить силу:

\[ F = \dfrac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}} = \dfrac{{(9 \cdot 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2) \cdot (20 \cdot 10^{-9} \, \text{Кл})^2}}{{(0.06 \, \text{м})^2}} \]

Рассчитываем:

\[ F = \dfrac{{9 \cdot 10^9 \cdot (20 \cdot 10^{-9})^2}}{{0.06^2}} = \dfrac{{9 \cdot 10^9 \cdot 400 \cdot 10^{-18}}}{{0.0036}} \]

Мы можем упростить это выражение:

\[ F = \dfrac{{9 \cdot 400 \cdot 10^{-9} \cdot 10^9}}{{0.0036}} = \dfrac{{3600}}{{0.0036}} \cdot 10^{-9} = 10^6 \cdot 10^{-9} = 1000 \, \text{Н} \]

Таким образом, сила между двумя зарядами массой 20 нкл, находящимися на расстоянии 6 см друг от друга, равна 1000 Н.