Для решения задачи о взаимодействии двух зарядов будем использовать закон Кулона, который описывает силу взаимодействия между двумя точечными зарядами.
Дано:
- Заряд каждого шарика: ( q = 10^{-9} ) Кл (кулон).
- Расстояние между зарядами: ( r = 1 ) м.
Формула закона Кулона:
Сила взаимодействия ( F ) между двумя зарядами ( q_1 ) и ( q_2 ) на расстоянии ( r ) описывается формулой:
[
F = k \cdot \frac{|q_1 \cdot q_2|}{r^2}
]
где:
- ( F ) — сила взаимодействия (в ньютонах, Н);
- ( k ) — электростатическая постоянная (( k \approx 8.99 \times 10^9 , \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 ));
- ( q_1 ) и ( q_2 ) — величины зарядов (в кулонах, Кл);
- ( r ) — расстояние между зарядами (в метрах, м).
Подставим значения:
Здесь оба заряда одинаковые и равны ( q = 10^{-9} ) Кл. Подставляем в формулу:
- Заменяем ( q_1 ) и ( q_2 ) на ( q ):
[
F = k \cdot \frac{|q \cdot q|}{r^2} = k \cdot \frac{(10^{-9})^2}{1^2}
]
- Подсчитаем ( |q \cdot q| = (10^{-9})^2 = 10^{-18} ), и подставляем значение ( k ):
[
F = 8.99 \times 10^9 \cdot \frac{10^{-18}}{1} = 8.99 \times 10^{-9} , \text{Н}
]
Ответ:
Сила взаимодействия между двумя маленькими одинаковыми положительными заряженными шариками, находящимися на расстоянии 1 м друг от друга, составляет приблизительно ( 8.99 \times 10^{-9} , \text{Н} ).
Это очень маленькая сила, что объясняется тем, что заряды сравнительно небольшие и расстояние достаточно велико.
