Чтобы определить силу взаимодействия двух точечных зарядов в пустоте, можно воспользоваться законом Кулона. Закон Кулона гласит, что сила взаимодействия \( F \) между двумя точечными зарядами \( q_1 \) и \( q_2 \) на расстоянии \( r \) вычисляется по формуле:
\[ F = k \cdot \frac{|q_1 \cdot q_2|}{r^2} \]
где:
- \( k \) — коэффициент пропорциональности (электростатическая постоянная), равный примерно \( 8.99 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 \);
- \( |q_1| \) и \( |q_2| \) — абсолютные значения зарядов;
- \( r \) — расстояние между зарядами в метрах.
В вашем случае:
- \( q_1 = 1 \, \text{нКл} = 1 \times 10^{-9} \, \text{Кл} \)
- \( q_2 = 4 \, \text{нКл} = 4 \times 10^{-9} \, \text{Кл} \)
- \( r = 2 \, \text{см} = 0.02 \, \text{м} \)
Теперь подставим значения в формулу:
\[ F = 8.99 \times 10^9 \cdot \frac{|1 \times 10^{-9} \cdot 4 \times 10^{-9}|}{(0.02)^2} \]
Сначала вычислим числитель:
\[ |1 \times 10^{-9} \cdot 4 \times 10^{-9}| = 4 \times 10^{-18} \]
Теперь вычислим \( (0.02)^2 = 0.0004 \).
Теперь всё подставим в формулу:
\[ F = 8.99 \times 10^9 \cdot \frac{4 \times 10^{-18}}{0.0004} \]
\[ F = 8.99 \times 10^9 \cdot 10^{-14} \]
Теперь выполните умножение:
\[ F = 8.99 \times 10^{-5} \, \text{Н} \]
Таким образом, сила взаимодействия двух точечных зарядов 1 нКл и 4 нКл в пустоте на расстоянии 2 см составляет примерно \( 8.99 \times 10^{-5} \, \text{Н} \).