Для вычисления силы взаимодействия между двумя точечными зарядами можно использовать закон Кулона. Формула для силы взаимодействия между двумя зарядом ( q_1 ) и ( q_2 ) на расстоянии ( r ) выглядит так:
[
F = k \cdot \frac{|q_1 \cdot q_2|}{r^2}
]
где:
- ( F ) — сила взаимодействия,
- ( k ) — постоянная Кулона, равная примерно ( 8.99 \times 10^9 , \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 ),
- ( q_1 ) и ( q_2 ) — величины зарядов,
- ( r ) — расстояние между зарядами.
Даны:
- ( q_1 = 15 , \mu\text{Кл} = 15 \times 10^{-6} , \text{Кл} ),
- ( q_2 = 25 , \mu\text{Кл} = 25 \times 10^{-6} , \text{Кл} ),
- ( r = 5 , \text{м} ).
Подставим значения в формулу:
[
F = 8.99 \times 10^9 \cdot \frac{|15 \times 10^{-6} \cdot 25 \times 10^{-6}|}{(5)^2}
]
Теперь вычислим:
- Сначала определим произведение зарядов:
[
|q_1 \cdot q_2| = |15 \times 10^{-6} \cdot 25 \times 10^{-6}| = 375 \times 10^{-12} , \text{Кл}^2
]
- Затем вычислим ( r^2 ):
[
r^2 = 5^2 = 25 , \text{м}^2
]
- Теперь подставим эти значения в формулу для силы:
[
F = 8.99 \times 10^9 \cdot \frac{375 \times 10^{-12}}{25}
]
- Вычислим дробь:
[
\frac{375 \times 10^{-12}}{25} = 15 \times 10^{-12} , \text{Кл}^2
]
- Теперь подставляем обратно в формулу:
[
F = 8.99 \times 10^9 \cdot 15 \times 10^{-12}
]
- Вычисляем:
[
F = 134.85 \times 10^{-3} = 0.13485 , \text{Н}
]
Таким образом, сила взаимодействия между зарядами составляет примерно ( 0.135 , \text{Н} ).
