Чтобы решить задачу о взаимодействии точечных зарядов, можно воспользоваться законом Кулона, который описывает силу взаимодействия между двумя точечными зарядами. Закон Кулона формулируется следующим образом:
[ F = k \cdot \frac{|q_1 \cdot q_2|}{r^2} ]
где:
- ( F ) — сила взаимодействия между зарядами (в ньютонах),
- ( k ) — электрическая постоянная (приблизительно ( 8.99 \times 10^9 , \text{Н·м}^2/\text{Кл}^2 )),
- ( q_1 ) и ( q_2 ) — величины зарядов (в кулонах),
- ( r ) — расстояние между зарядами (в метрах).
В данной задаче у нас:
- ( q_1 = q_2 = 6 \times 10^{-6} , \text{Кл} ),
- ( F = 0.6 , \text{Н} ).
Подставляем известные значения в формулу и решаем уравнение для нахождения расстояния ( r ):
[ 0.6 = 8.99 \times 10^9 \cdot \frac{(6 \times 10^{-6})^2}{r^2} ]
Сначала упростим выражение:
- Вычислим ( (6 \times 10^{-6})^2 ):
[ (6 \times 10^{-6})^2 = 36 \times 10^{-12} = 3.6 \times 10^{-11} ]
- Теперь подставим это значение в уравнение:
[ 0.6 = 8.99 \times 10^9 \cdot \frac{3.6 \times 10^{-11}}{r^2} ]
- Умножим обе стороны на ( r^2 ):
[ 0.6 r^2 = 8.99 \times 10^9 \cdot 3.6 \times 10^{-11} ]
- Найдем значение ( 8.99 \times 10^9 \cdot 3.6 \times 10^{-11} ):
[ 8.99 \times 10^9 \cdot 3.6 \times 10^{-11} \approx 0.32364 ]
- Подставим это в уравнение:
[ 0.6 r^2 = 0.32364 ]
- Теперь разделим обе стороны на 0.6:
[ r^2 = \frac{0.32364}{0.6} \approx 0.5394 ]
- Найдем ( r ) путем извлечения квадратного корня:
[ r \approx \sqrt{0.5394} \approx 0.734 , \text{м} ]
Таким образом, расстояние между зарядами должно быть примерно 0.734 метра, чтобы сила взаимодействия между ними составляла 0.6 ньютона.