Для решения этой задачи нам нужно использовать закон Кулона, который описывает силу взаимодействия между двумя точечными зарядами. Согласно этому закону, сила ( F ) взаимодействия между двумя зарядами вычисляется по формуле:
[ F = k \cdot \frac{|q_1 \cdot q_2|}{r^2} ]
где:
- ( F ) — сила взаимодействия (в Ньютонах),
- ( k ) — электростатическая постоянная, которая приблизительно равна ( 8.99 \times 10^9 , \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 ),
- ( q_1 ) и ( q_2 ) — величины заряда (в Кулонах),
- ( r ) — расстояние между зарядами (в метрах).
Теперь подставим известные значения в формулу.
Значения зарядов:
- ( q_1 = 2 , \text{МкКл} = 2 \times 10^{-6} , \text{Кл} )
- ( q_2 = 1 , \text{МкКл} = 1 \times 10^{-6} , \text{Кл} )
Расстояние:
- ( r = 30 , \text{см} = 0.3 , \text{м} )
Подставляем значения в формулу:
[ F = 8.99 \times 10^9 \cdot \frac{|2 \times 10^{-6} \cdot 1 \times 10^{-6}|}{(0.3)^2} ]
- Считаем числитель:
[ |2 \times 10^{-6} \cdot 1 \times 10^{-6}| = 2 \times 10^{-12} , \text{Кл}^2 ]
- Считаем знаменатель:
[ (0.3)^2 = 0.09 ]
- Теперь подставляете значения обратно в формулу:
[ F = 8.99 \times 10^9 \cdot \frac{2 \times 10^{-12}}{0.09} ]
- Считаем дробь:
[ \frac{2 \times 10^{-12}}{0.09} \approx 2.222 \times 10^{-11} ]
- Теперь умножаем:
[ F \approx 8.99 \times 10^9 \cdot 2.222 \times 10^{-11} ]
- Получаем результат:
[ F \approx 0.1997 , \text{Н} ]
Таким образом, сила взаимодействия между зарядами ( q_1 ) и ( q_2 ) составляет примерно ( 0.20 , \text{Н} ).
Эта сила будет притягивающей, если заряды разноименные (один положительный, другой отрицательный) и отталкивающей, если заряды одноименные (оба положительные или оба отрицательные). В данном случае, поскольку оба заряда положительные, сила будет отталкивающей.
