Задача: два одинаковых точечных заряда по q1 = q2 = 4 μC на расстоянии r = 2 см в вакууме. Найти сила взаимодействия.
- Преобразование единиц
- q1 = q2 = 4 μC = 4 × 10^-6 C
- r = 2 cm = 0.02 m
- Постоянная Кулона: k ≈ 8.99 × 10^9 N·m^2/C^2
Закон Кулона F = k · |q1 q2| / r^2 Направление: вдоль линии, соединяющей заряды; так как заряды одинаковые по знаку, сила взаимного отталкивания.
Вычисление
- q1 q2 = (4 × 10^-6)² = 16 × 10^-12 C²
- Числитель: k · q1 q2 = (8.99 × 10^9) · (16 × 10^-12) ≈ 0.14384
- r^2 = (0.02)² = 0.0004
- F = 0.14384 / 0.0004 ≈ 359.6 Н
- Ответ Сила взаимодействия равна примерно F ≈ 3.6 × 10^2 Н, направлена от одного заряда к другому (отталкивание).
Примечание: если под поменять unidades и взять 4 мКл (4 × 10^-3 C), сила была бы примерно 3.6 × 10^5 Н; здесь же дано 4 μC, поэтому получаем около 360 Н.