Чтобы определить силу взаимодействия между двумя заряженными шариками после их разъединения, можно воспользоваться законом Кулона. Закон Кулона описывает силу электростатического взаимодействия между двумя точечными зарядами и имеет следующий вид:
\[ F = k \cdot \frac{|q_1 \cdot q_2|}{r^2} \]
где:
- \( F \) — сила взаимодействия (в Ньютонах),
- \( k \) — электростатическая постоянная (\( k \approx 8.99 \times 10^9 \, \text{Н·м}^2/\text{Кл}^2 \)),
- \( q_1 \) и \( q_2 \) — заряды (в Кулонах),
- \( r \) — расстояние между зарядами (в метрах).
Подставим известные значения:
- \( q_1 = 2 \times 10^{-6} \, \text{Кл} \)
- \( q_2 = -5 \times 10^{-6} \, \text{Кл} \) (обратите внимание на знак: отрицательный заряд будет притягивать положительный)
- \( r = 30 \, \text{см} = 0.3 \, \text{м} \)
Теперь можем подставить значения в формулу:
\[ F = k \cdot \frac{|2 \times 10^{-6} \cdot (-5 \times 10^{-6})|}{(0.3)^2} \]
- Вычислим:
\[ |q_1 \cdot q_2| = |(2 \times 10^{-6}) \cdot (-5 \times 10^{-6})| = 10 \times 10^{-12} \, \text{Кл}^2 = 1 \times 10^{-11} \, \text{Кл}^2 \]
- Площадь расстояния:
\[ (0.3)^2 = 0.09 \, \text{м}^2 \]
- Теперь подставим все в формулу:
\[ F = 8.99 \times 10^9 \cdot \frac{1 \times 10^{-11}}{0.09} \]
- Вычисляем силу \( F \):
\[ F = 8.99 \times 10^9 \cdot 1.111 \times 10^{-10} \approx 1.000 \, \text{Н} \]
Таким образом, сила взаимодействия между шариками после разъединения составляет примерно 1 Н.