Для нахождения силы взаимодействия между двумя зарядовыми объектами, можно использовать закон Кулона. Он описывает силу электростатического взаимодействия между двумя точечными зарядами и формулируется следующим образом:
\[ F = k \cdot \frac{|q_1 \cdot q_2|}{r^2} \]
где:
- \( F \) — сила взаимодействия (в ньютонах, Н);
- \( k \) — кулоновская постоянная, примерно равная \( 8.99 \cdot 10^9 \, \text{Н m}^2/\text{C}^2 \);
- \( q_1 \) и \( q_2 \) — заряды (в кулонах, Кл);
- \( r \) — расстояние между зарядами (в метрах, м).
Шаг 1: Преобразуем известные данные.
У нас есть:
- Заряд первого шарика \( q_1 = 8 \, \text{мкКл} = 8 \cdot 10^{-6} \, \text{Кл} \).
- Заряд второго шарика \( q_2 = 5.8 \, \text{мкКл} = 5.8 \cdot 10^{-6} \, \text{Кл} \).
- Расстояние \( r = 45 \, \text{см} = 0.45 \, \text{м} \).
Шаг 2: Подставляем данные в формулу законы Кулона.
Теперь подставим известные величины в формулу:
\[ F = k \cdot \frac{|q_1 \cdot q_2|}{r^2} \]
\[ F = 8.99 \cdot 10^9 \cdot \frac{|(8 \cdot 10^{-6}) \cdot (5.8 \cdot 10^{-6})|}{(0.45)^2} \]
Шаг 3: Вычислим числовые значения.
Сначала вычислим произведение зарядов:
\[ |q_1 \cdot q_2| = |(8 \cdot 10^{-6}) \cdot (5.8 \cdot 10^{-6})| = 46.4 \cdot 10^{-12} = 4.64 \cdot 10^{-11} \, \text{Кл}^2 \]
Теперь посчитаем \( r^2 \):
\[ r^2 = (0.45)^2 = 0.2025 \, \text{м}^2 \]
Подставляем все это в формулу:
\[ F = 8.99 \cdot 10^9 \cdot \frac{4.64 \cdot 10^{-11}}{0.2025} \]
Шаг 4: Продолжаем вычисление.
Вычислим деление:
\[ \frac{4.64 \cdot 10^{-11}}{0.2025} \approx 2.29 \cdot 10^{-10} \]
Теперь подставим это значение в формулу для силы:
\[ F \approx 8.99 \cdot 10^9 \cdot 2.29 \cdot 10^{-10} \approx 2.06 \, \text{Н} \]
Ответ:
Сила взаимодействия между двумя зарядами составляет примерно 2.06 Н.