Давайте решим задачу, используя закон Кулона, который описывает силу взаимодействия между двумя электрическими зарядами. Формула закона Кулона выглядит так:
\[ F = k \frac{q_1 \cdot q_2}{r^2} \]
где:
- \( F \) — сила взаимодействия (в ньютонах, Н),
- \( k \) — коэффициент пропорциональности (величина, известная как электрическая постоянная, равная \( 9 \times 10^9 \, \text{Н m}^2/\text{Кл}^2 \)),
- \( q_1 \) и \( q_2 \) — величины зарядов (в кулонах, Кл),
- \( r \) — расстояние между зарядами (в метрах, м).
Теперь подставим известные значения в формулу:
Значения:
- \( q_1 = 0,2 \times 10^{-9} \, \text{Кл} \)
- \( q_2 = 0,9 \times 10^{-9} \, \text{Кл} \)
- \( r = 0,09 \, \text{м} \)
- \( k = 9 \times 10^{9} \, \text{Н m}^2/\text{Кл}^2 \)
Подставим значения в формулу:
\[ F = 9 \times 10^9 \frac{(0,2 \times 10^{-9}) \cdot (0,9 \times 10^{-9})}{(0,09)^2} \]
- Сначала вычислим произведение зарядов:
\[ q_1 \cdot q_2 = (0,2 \times 10^{-9}) \cdot (0,9 \times 10^{-9}) = 0,18 \times 10^{-18} \, \text{Кл}^2 \]
- Затем вычислим квадрат расстояния:
\[ r^2 = (0,09)^2 = 0,0081 \, \text{м}^2 \]
- Теперь подставим эти значения в формулу:
\[ F = 9 \times 10^9 \frac{0,18 \times 10^{-18}}{0,0081} \]
- Выполним деление:
\[ \frac{0,18}{0,0081} = 22,2222 \ldots \approx 22,22 \]
- Теперь умножим это значение на \( k \):
\[ F = 9 \times 10^9 \cdot 22,22 \times 10^{-18} \]
- Произведем окончательное умножение:
\[ F \approx 199,98 \times 10^{-9} \, \text{Н} \]
Или в более привычной форме:
\[ F \approx 2,0 \times 10^{-7} \, \text{Н} \]
Таким образом, сила взаимодействия между зарядами \( q_1 \) и \( q_2 \) составляет примерно \( 2,0 \times 10^{-7} \, \text{Н} \).