С какой силой взаимодействуют два точечных заряда 2 и 4 нКл, находящиеся на расстоянии 3 см? Пожалуйста, объясните подробно с формулами.

Физика 11 класс Электростатика сила взаимодействия точечные заряды 2 нКл 4 нКл расстояние 3 см закон Кулона формулы физика 11 класс электростатика расчет силы взаимодействие зарядов объяснение задач физические формулы Новый

Чтобы найти силу взаимодействия между двумя точечными зарядами, мы используем закон Кулона. Этот закон гласит, что сила взаимодействия F между двумя точечными зарядами пропорциональна произведению величин зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Формула для расчета силы выглядит следующим образом:

F = k * |q1 * q2| / r²

Где:

• F - сила взаимодействия (в ньютонах, Н);
• k - коэффициент пропорциональности (постоянная Кулона), равный примерно 8.99 * 10^9 Н·м²/Кл²;
• q1 и q2 - величины зарядов (в кулонах, Кл);
• r - расстояние между зарядами (в метрах, м).

Теперь подставим известные значения в формулу. У нас есть:

• q1 = 2 нКл = 2 * 10^-9 Кл;
• q2 = 4 нКл = 4 * 10^-9 Кл;
• r = 3 см = 0.03 м;

Теперь подставим эти значения в формулу:

F = (8.99 * 10^9) * |(2 * 10^-9) * (4 * 10^-9)| / (0.03)²

Сначала вычислим произведение зарядов:

|(2 * 10^-9) * (4 * 10^-9)| = 8 * 10^-18 Кл²

Теперь подставим это значение в формулу:

F = (8.99 * 10^9) * (8 * 10^-18) / (0.03)²

Теперь вычислим квадрат расстояния:

(0.03)² = 0.0009 м²

Теперь подставим это значение:

F = (8.99 * 10^9) * (8 * 10^-18) / 0.0009

Выполним умножение:

8.99 * 10^9 * 8 = 71.92 * 10^9 = 7.192 * 10^{10}

Теперь делим на 0.0009:

F = 7.192 * 10^{10} / 0.0009 = 7.991 * 10^{13} Н

Таким образом, сила взаимодействия между двумя зарядами составляет примерно 7.99 * 10^{13} Н.