Чтобы рассчитать силу взаимодействия между двумя одинаковыми положительно заряженными шариками, можно использовать закон Кулона, который описывает электростатическое взаимодействие между зарядами.
Формула закона Кулона:
Сила взаимодействия ( F ) между двумя точечными зарядами рассчитывается по формуле:
[
F = k \cdot \frac{|q_1 \cdot q_2|}{r^2}
]
где:
- ( F ) — сила взаимодействия в ньютонах (Н);
- ( k ) — коэффициент пропорциональности (константа Кулона), примерно равный ( 8,99 \times 10^9 , \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 );
- ( q_1 ) и ( q_2 ) — заряды двух шариков в кулонах (Кл);
- ( r ) — расстояние между зарядами в метрах (м).
Данные задачи:
- Заряд каждого шарика: ( q = 10^{-9} , \text{Кл} )
- Расстояние между шариками: ( r = 1 , \text{м} )
Подставим данные в формулу:
Поскольку у нас два одинаковых заряда, можно записать:
[
F = k \cdot \frac{q^2}{r^2}
]
Теперь подставим известные значения:
- ( q = 10^{-9} , \text{Кл} )
- ( r = 1 , \text{м} )
Итак:
[
F = 8,99 \times 10^9 \cdot \frac{(10^{-9})^2}{(1)^2}
]
Теперь рассчитаем ( q^2 ):
[
(10^{-9})^2 = 10^{-18} , \text{Кл}^2
]
Теперь подставим это обратно в формулу:
[
F = 8,99 \times 10^9 \cdot \frac{10^{-18}}{1}
]
Упрощаем:
[
F = 8,99 \times 10^9 \cdot 10^{-18}
]
[
F = 8,99 \times 10^{-9} , \text{Н}
]
Результат:
Сила взаимодействия между двумя маленькими одинаковыми положительными заряженными шариками на расстоянии 1 м друг от друга равна ( 8,99 \times 10^{-9} , \text{Н} ).
Объяснение:
Эта сила очень мала, поскольку заряд шариков очень мал (всего лишь ( 10^{-9} , \text{Кл} )). Также важно заметить, что эта сила отталкивающая, так как оба заряда положительные.
