с какой силой взаимодействуют два разряда по 10нКл находящийся на расстоянии 3 см друг от друга

Задача: два заряда q1 = q2 = 10 нКл на расстоянии r = 3 см. Найти сила взаимодействия.

Ключевые данные

• q1 = q2 = 10 нКл = 10 × 10^-9 C = 1 × 10^-8 C
• r = 3 см = 0.03 м
• Постоянная Кулона: k ≈ 8.9875 × 10^9 Н·м^2/Кл^2 (≈ 9 × 10^9 для приближенного расчета)

Расчёт

1. Найдём произведение зарядов: q1 q2 = (1 × 10^-8 C) (1 × 10^-8 C) = 1 × 10^-16 C^2

2. По закону Кулона: F = k |q1 q2| / r^2 r^2 = (0.03 м)^2 = 9 × 10^-4 м^2

3. Подстановка (точное k = 8.9875 × 10^9): F = (8.9875 × 10^9) × (1 × 10^-16) / (9 × 10^-4) ≈ 8.9875 × 10^-7 / 9 × 10^4 ≈ 9.99 × 10^-4 Н

Приближённо (k ≈ 9 × 10^9): F ≈ (9 × 10^9 × 1 × 10^-16) / (9 × 10^-4) = 1 × 10^-3 Н

Ответ

• Модуль силы: примерно F ≈ 1.0 × 10^-3 Н (≈ 1 мН).
• Направление: сила взаимная и отталкивающая, так как заряды одинаковые; каждый заряд испытывает силу вдоль линии, указывающую прочь от другого.

Дополнение для понимания

• Сила пропорциональна квадрату заряда и обратно пропорциональна квадрату расстояния: F ∝ q^2 / r^2.
• Если бы заряды были противоположными по знаку, сила была бы притяжательной, но по величине расчёт ту же формулу.