Question

если точечные заряженные тела перенести из вакуума в воду, не меняя расстояние, то сила их взаимодействия (диэлектрическая проницаемость воды 81)

Answer 1

Так как F= k*q1*q2/e*r^2 , то расстояние мы должны уменьшить в 9 раз( диэлектр. Прониц-ть вакуума равна 1)

Answer 2

При переносе точечных заряженных тел из вакуума в воду возникают электрические поля и изменяется взаимодействие между зарядами.

Диэлектрическая проницаемость вещества (в данном случае, воды) обозначается как ε (эпсилон) и определяет, насколько сильно вещество изменяет электрическое поле в его окружении по сравнению с вакуумом. Воду можно считать диэлектриком, и ее диэлектрическая проницаемость равна ε = 81 (вакуум имеет ε = 1).

Когда заряженные тела находятся в вакууме, сила их взаимодействия определяется законом Кулона:

F_vacuum = k * |q1 * q2| / r^2,

где: F_vacuum - сила взаимодействия в вакууме, k - постоянная Кулона, приблизительно равная 8.988 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2, q1 и q2 - величины зарядов тел (положительные или отрицательные), r - расстояние между заряженными телами.

При переносе этих заряженных тел из вакуума в воду, сила взаимодействия изменяется. В воде действует так называемая эффективная зарядность, которая равна исходной зарядности, умноженной на коэффициент диэлектрической проницаемости воды:

q_eff = ε * q,

где: q_eff - эффективная зарядность в воде, q - исходная зарядность в вакууме, ε - диэлектрическая проницаемость воды.

Теперь, когда заряды перенесены в воду, сила взаимодействия между ними в воде будет:

F_water = k * |q_eff1 * q_eff2| / r^2, F_water = k * |ε * q1 * ε * q2| / r^2, F_water = (ε^2) * k * |q1 * q2| / r^2.

Сравнивая с силой в вакууме, видим, что сила взаимодействия в воде будет больше примерно в ε^2 = 81^2 = 6561 раз по сравнению с вакуумом.

Итак, если точечные заряженные тела перенести из вакуума в воду, не меняя расстояние между ними, то сила их взаимодействия в воде будет примерно 6561 раз больше, чем в вакууме.