Какова сила взаимодействия между двумя заряженными шариками, каждый из которых имеет избыток электронов в размере

Для решения этой задачи мы можем использовать закон Кулона, который гласит:

\[F = \frac{{K \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}}\]

где \(F\) - сила взаимодействия между двумя заряженными телами, \(K\) - коэффициент пропорциональности, \(q_1\) и \(q_2\) - величины зарядов на шариках, а \(r\) - расстояние между шариками.

Дано, что каждый шарик имеет избыток электронов в размере \(N = 10^{20}\) частиц. Электрон имеет отрицательный элементарный заряд \(e = -1.6 \times 10^{-19}\) Кл.

Таким образом, заряд \(q\) на каждом шарике будет равен произведению избытка электронов \(N\) на элементарный заряд \(e\):

\[q = N \cdot e = 10^{20} \cdot (-1.6 \times 10^{-19}) = -1.6 \times 10\]

Заряды на шариках одинаковы по величине, но противоположны по знаку.

Расстояние между шариками не дано, поэтому мы не можем вычислить точное значение силы взаимодействия. Однако, оставим расстояние \(r\) как переменную.

Теперь мы можем записать закон Кулона с учетом найденных значений:

\[F = \frac{{9 \times 10^9 \cdot (-1.6 \times 10) \cdot (-1.6 \times 10)}}{{r^2}}\]

Упростим это выражение:

\[F = \frac{{9 \times 10^9 \times 2.56}}{{r^2}}\]

Так как нам нужно выразить силу в микроньютонах (мкН), нам нужно перевести Ньютоны в микроньютоны. 1 Н = \(10^6\) мкН.

\[F = \frac{{9 \times 10^9 \times 2.56}}{{r^2}} \times 10^6 = \frac{{9 \times 2.56}}{{r^2}} \times 10^6\]

Теперь, округлив до десятых, мы получаем:

\[F = 23.0 \times 10^6 \, \text{мкН}\]

Итак, сила взаимодействия между двумя заряженными шариками с избытком электронов в размере \(N = 10^{20}\) равна примерно \(23.0 \, \text{мкН}\).