Сила взаимодействия между двумя заряженными телами может быть вычислена с помощью закона Кулона. Закон Кулона выражается формулой:
\[ F = k \cdot \frac{|q_1 \cdot q_2|}{r^2} \]
где:
- \( F \) — сила взаимодействия (в Ньютонах),
- \( k \) — коэффициент пропорциональности (постоянная Кулона), равный приблизительно \( 8.99 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 \),
- \( q_1 \) и \( q_2 \) — величины зарядов (в Кулонах),
- \( r \) — расстояние между зарядами (в метрах).
Дано:
- \( q_1 = 5 \, \text{мкКл} = 5 \times 10^{-6} \, \text{Кл} \),
- \( q_2 = 12 \, \text{мкКл} = 12 \times 10^{-6} \, \text{Кл} \),
- \( r = 15 \, \text{см} = 0.15 \, \text{м} \).
Теперь можем подставить значения в формулу:
\[ F = 8.99 \times 10^9 \, \frac{\text{Н} \cdot \text{м}^2}{\text{Кл}^2} \cdot \frac{(5 \times 10^{-6} \, \text{Кл}) \cdot (12 \times 10^{-6} \, \text{Кл})}{(0.15 \, \text{м})^2} \]
Сначала найдем числитель:
\[ (5 \times 10^{-6}) \cdot (12 \times 10^{-6}) = 60 \times 10^{-12} \, \text{Кл}^2 \]
Теперь найдем знаменатель:
\[ (0.15)^2 = 0.0225 \, \text{м}^2 \]
Теперь можем подставить все в формулу:
\[ F = 8.99 \times 10^9 \cdot \frac{60 \times 10^{-12}}{0.0225} \]
Теперь вычислим:
\[ F = 8.99 \times 10^9 \cdot \frac{60}{0.0225} \times 10^{-12} \] \[ F = 8.99 \times 10^9 \cdot 2666.67 \times 10^{-12} \] \[ F \approx 23.99 \, \text{Н} \]
Таким образом, сила взаимодействия между заряженными телами составляет примерно \( 24 \, \text{Н} \).