Question

В вакууме два точечных заряда -4нКл и 5нКл находятся на расстоянии 20 см. С какой силой заряды отталкиваются друг от друга?

Answer 1

Для решения этой задачи, мы можем воспользоваться законом Кулона, который гласит: сила взаимодействия двух точечных зарядов прямо пропорциональна их зарядам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Закон Кулона можно записать в следующем виде:
F = k * (|q1| * |q2|) / r^2

где F - сила, q1 и q2 - заряды, r - расстояние между зарядами, а k - электрическая постоянная, которая равна 9 * 10^9 Н * м^2/Кл^2.

В данном случае, у нас есть два заряда: -4нКл и 5нКл, а расстояние между ними равно 20 см, что равно 0.2 м.

Давайте подставим все значения в формулу:

F = (9 * 10^9 Н * м^2/Кл^2) * ((|-4нКл| * |5нКл|) / (0.2 м)^2)

Сначала, мы возьмем модули зарядов, чтобы получить абсолютные величины зарядов.
|-4нКл| = 4нКл
|5нКл| = 5нКл

Подставим значения:

F = (9 * 10^9 Н * м^2/Кл^2) * ((4нКл * 5нКл) / (0.2 м)^2)

Перемножим заряды:

F = (9 * 10^9 Н * м^2/Кл^2) * (20нКл^2 / (0.2 м)^2)

Возводим расстояние в квадрат:

F = (9 * 10^9 Н * м^2/Кл^2) * (20нКл^2 / 0.04 м^2)

Делим числитель на знаменатель:

F = (9 * 10^9 * 20нКл^2) / 0.04 м^2

Вычисляем числитель:

F = (9 * 10^9 * 20 * 10^(-9) Кл^2) / 0.04 м^2

Сокращаем:

F = (180 * 10^9 * 10^(-9) Кл^2) / (0.04 м^2)

F = 1800 * 10^(-5) Н

F = 18 * 10^(-4) Н

Финальный ответ: Сила, с которой заряды отталкиваются друг от друга, равна 18 * 10^(-4) Н.