Для расчета силы взаимодействия двух точечных зарядов используем закон Кулона. Формула для силы взаимодействия между двумя зарядами \( Q_1 \) и \( Q_2 \) на расстоянии \( r \) в вакууме имеет вид:
\[ F = k \cdot \frac{|Q_1 \cdot Q_2|}{r^2} \]
где:
- \( F \) — сила взаимодействия,
- \( k \) — коэффициент пропорциональности (константа Кулона) равный \( 8.99 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 \),
- \( Q_1 \) и \( Q_2 \) — заряды,
- \( r \) — расстояние между зарядами.
Дано:
- \( Q_1 = 4 \, \text{нКл} = 4 \times 10^{-9} \, \text{Кл} \),
- \( Q_2 = 5 \, \text{нКл} = 5 \times 10^{-9} \, \text{Кл} \),
- \( r = 8 \, \text{см} = 0.08 \, \text{м} \).
Теперь подставим эти значения в формулу:
\[ F = 8.99 \times 10^9 \cdot \frac{|4 \times 10^{-9} \cdot 5 \times 10^{-9}|}{(0.08)^2} \]
Сначала рассчитаем \( (0.08)^2 \):
\[ (0.08)^2 = 0.0064 \, \text{м}^2 \]
Теперь подставим все в формулу:
\[ F = 8.99 \times 10^9 \cdot \frac{20 \times 10^{-18}}{0.0064} \]
\[ F = 8.99 \times 10^9 \cdot \frac{20}{0.0064} \times 10^{-18} \]
Теперь рассчитаем значение:
\[ \frac{20}{0.0064} = 3125 \]
Следовательно,
\[ F = 8.99 \times 10^9 \cdot 3125 \times 10^{-18} \]
\[ F \approx 28.09 \times 10^{-9} \, \text{Н} \]
Таким образом, сила взаимодействия между зарядами составляет примерно \( 28.1 \, \text{нН} \) (наноньютонов).