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.