q¹=5мкКл q²=-3мкКл r=10см F=?
Для решения задачи, давай рассмотрим физический закон, который применяется в данной ситуации. Мы имеем два заряда: \( q_1 = 5 \, \mu C \) и \( q_2 = -3 \, \mu C \), и расстояние между ними \( r = 10 \, cm \). Нам нужно найти силу взаимодействия между этими зарядами.
Шаг 1: Определим формулу для расчёта силы
Сила \( F \) между двумя точечными зарядами вычисляется по формуле:
\[ F = k \cdot \frac{|q_1 \cdot q_2|}{r^2} \]
где:
- \( F \) — сила взаимодействия,
- \( k \) — электрическая постоянная, примерно равная \( 8.99 \times 10^9 \, N \cdot m^2/C^2 \),
- \( |q_1 \cdot q_2| \) — модуль произведения зарядов,
- \( r \) — расстояние между зарядами в метрах.
Шаг 2: Преобразуем параметры
Сначала приведем величины зарядов и расстояние к стандартным единицам:
- \( q_1 = 5 \, \mu C = 5 \times 10^{-6} \, C \)
- \( q_2 = -3 \, \mu C = -3 \times 10^{-6} \, C \)
- \( r = 10 \, cm = 0.1 \, m \)
Шаг 3: Подставим значения в формулу
Теперь подставим значения в формулу:
\[ F = 8.99 \times 10^9 \cdot \frac{|5 \times 10^{-6} \cdot (-3) \times 10^{-6}|}{(0.1)^2} \]
Рассмотрим модуль произведения зарядов:
\[ |q_1 \cdot q_2| = |5 \times 10^{-6} \cdot (-3) \times 10^{-6}| = 15 \times 10^{-12} \, C^2 \]
Теперь подставим эти значения в формулу для силы:
\[ F = 8.99 \times 10^9 \cdot \frac{15 \times 10^{-12}}{(0.1)^2} \]
Шаг 4: Выполним расчёты
Сначала посчитаем \( (0.1)^2 \):
\[ (0.1)^2 = 0.01 \, m^2 \]
Теперь подставим это значение в формулу:
\[ F = 8.99 \times 10^9 \cdot \frac{15 \times 10^{-12}}{0.01} \]
\[ F = 8.99 \times 10^9 \cdot 1500 \times 10^{-12} \]
\[ F = 8.99 \times 1500 \times 10^{-3} \]
\[ F \approx 13.485 \, N \]
Шаг 5: Определим направление силы
Поскольку один заряд положительный, а другой отрицательный, сила будет направлена к положительному заряду. Это означает, что заряды притягиваются.
Ответ:
Сила взаимодействия между зарядами \( F \approx 13.49 \, N \) и она направлена в сторону положительного заряда.
