Question

В вакууме на расстоянии 20 см расположены два заряда 3 нКл и 0,4 нКл.Найдите силу с которой взаимодействуют эти заряды

Answer 1

Дано:

r = 20 см = 0,2 м

q1 = 3 нКл = 3 * 10⁺⁹ Кл

q2 = 0,4 нКл = 4 * 10⁻¹⁰ Кл

k = 9 * 10⁹ Н * м² / Кл²

Найти:

F - ?

Решение:

F = k * q1 * q2 / r² = 9 * 10⁹ * 3 * 10⁻⁹ * 4 * 10⁻¹⁰ / 0,2² = 108 * 10⁻¹⁰ /  0,04 = 2,7 * 10⁻⁷ Н

Ответ: 2,7 * 10⁻⁷ Н

Answer 2

Для вычисления силы взаимодействия между двумя зарядами можно использовать закон Кулона, который описывает взаимодействие между электрическими зарядами.

Закон Кулона гласит: $F = \dfrac{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}{r^2},$ где: $F$ - сила взаимодействия между зарядами, $k$ - постоянная Кулона, приближенное значение которой составляет $8.99 \times 10^9 \ \dfrac{\text{Н} \cdot \text{м}^2}{\text{Кл}^2}$, $q_1$ и $q_2$ - величины зарядов, соответственно, $r$ - расстояние между зарядами.

В данном случае, у нас есть два заряда: $q_1 = 3 \ \text{нКл}$ и $q_2 = 0.4 \ \text{нКл}$, а расстояние между ними $r = 20 \ \text{см} = 0.2 \ \text{м}$.

Подставим значения в формулу:

$F = \dfrac{8.99 \times 10^9 \ \dfrac{\text{Н} \cdot \text{м}^2}{\text{Кл}^2} \cdot |3 \ \text{нКл} \cdot 0.4 \ \text{нКл}|}{(0.2 \ \text{м})^2}$

$F = \dfrac{8.99 \times 10^9 \ \dfrac{\text{Н} \cdot \text{м}^2}{\text{Кл}^2} \cdot 1.2 \times 10^{-9} \ \text{Кл}^2}{0.04 \ \text{м}^2}$

Теперь рассчитаем значение силы:

$F = 8.99 \times 10^9 \ \dfrac{\text{Н} \cdot \text{м}^2}{\text{Кл}^2} \cdot 1.2 \times 10^{-9} \ \text{Кл}^2 \cdot \dfrac{1}{0.04 \ \text{м}^2}$

$F = 8.99 \times 10^9 \ \dfrac{\text{Н} \cdot \text{м}^2}{\text{Кл}^2} \cdot 3 \times 10^{-8} \ \text{Кл}^2$

$F = 2.697 \ \text{Н}$

Таким образом, сила взаимодействия между этими зарядами составляет примерно 2.697 Ньютонов.