Для определения силы взаимодействия между двумя заряженными шариками воспользуемся законом Кулона. Закон Кулона гласит, что сила взаимодействия (F) между двумя точечными зарядами пропорциональна произведению значений этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Формула закона Кулона выглядит следующим образом:
\[ F = k \cdot \frac{|q_1 \cdot q_2|}{r^2} \]
где:
- \( F \) — сила взаимодействия (в ньютонах),
- \( k \) — электрическая постоянная \( (k \approx 8.99 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2) \),
- \( q_1 \) и \( q_2 \) — заряды (в кулонах),
- \( r \) — расстояние между зарядами (в метрах).
Дано:
- \( q_1 = 4 \, \text{нКл} = 4 \times 10^{-9} \, \text{Кл} \)
- \( q_2 = 18 \, \text{мКл} = 18 \times 10^{-6} \, \text{Кл} \)
- \( r = 90 \, \text{мм} = 0.09 \, \text{м} \)
Подставим данные в формулу:
Находим произведение зарядов: \[ |q_1 \cdot q_2| = |(4 \times 10^{-9}) \cdot (18 \times 10^{-6})| = 7.2 \times 10^{-14} \, \text{Кл}^2 \]
Находим квадрат расстояния: \[ r^2 = (0.09)^2 = 0.0081 \, \text{м}^2 \]
Подставим все значения в формулу: \[ F = 8.99 \times 10^9 \cdot \frac{7.2 \times 10^{-14}}{0.0081} \]
Вычисляем: \[ F \approx 8.99 \times 10^9 \cdot 8.88889 \times 10^{-12} \approx 0.0800 \, \text{Н} \]
Теперь, чтобы перевести силу в миллиньюты (мН): \[ F = 0.0800 \, \text{Н} \cdot 1000 = 80.0 \, \text{мН} \]
Ответ:
Сила взаимодействия двух зарядов составляет 80 мН.