Какова сила взаимодействия двух протонов, если расстояние между ними составляет 2 см?

Физика 11 класс Электростатика сила взаимодействия два протона расстояние 2 см физика 11 класс закон Кулона электромагнитное взаимодействие Новый

Чтобы рассчитать силу взаимодействия двух протонов, находящихся на расстоянии 2 см друг от друга, мы можем воспользоваться законом Кулона. Этот закон описывает силу электростатического взаимодействия между двумя зарядами.

Шаги решения:

1. Определим заряды протонов: Протон имеет положительный заряд, равный примерно 1.6 x 10^-19 Кулон.
2. Запишем закон Кулона: Сила взаимодействия F между двумя зарядами q1 и q2, находящимися на расстоянии r друг от друга, вычисляется по формуле:

   F = k * |q1 * q2| / r²

   где k - коэффициент пропорциональности (константа Кулона), равный примерно 8.99 x 10^9 Н·м²/Кл².
3. Подставим известные значения:
• q1 = q2 = 1.6 x 10^-19 Кл
• r = 2 см = 0.02 м
• k = 8.99 x 10^9 Н·м²/Кл²
4. Подставим значения в формулу:

   F = 8.99 x 10^9 Н·м²/Кл² * (1.6 x 10^-19 Кл * 1.6 x 10^-19 Кл) / (0.02 м)²

5. Выполним вычисления:
   • Сначала найдем произведение зарядов: 1.6 x 10^-19 * 1.6 x 10^-19 = 2.56 x 10^-38 Кл²
   • Теперь подставим это значение в формулу: F = 8.99 x 10^9 * (2.56 x 10^-38) / (0.02)²
   • Расстояние в квадрате: (0.02)² = 0.0004 м²
   • Теперь подставим: F = 8.99 x 10^9 * (2.56 x 10^-38) / 0.0004
   • Выполнив окончательные вычисления, получим: F ≈ 5.78 x 10^-28 Н.

Таким образом, сила взаимодействия между двумя протонами на расстоянии 2 см составляет примерно 5.78 x 10^-28 Н.