Якою буде сила взаємодії між двома маленькими провідними кульками, які мають однакові електричні заряди 9 нКл і -1 нКл, якщо вони торкнулися одна до одної і будуть розміщені на відстані 4мм одна від одної?
Облако
Сила взаємодії між двома зарядженими тілами може бути обчислена за допомогою закону Кулона. Згідно з цим законом, сила електростатичного взаємодії \(F\) між двома точковими зарядженими тілами з електричними зарядами \(q_1\) та \(q_2\), розміщеними на відстані \(r\), обчислюється за формулою:
\[F = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}}\]
де \(k\) - кулонова постійна, яка дорівнює приблизно \(9 \cdot 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2\).
У нашому випадку, заряди кульок мають значення \(9 \, \text{нКл}\) і \(-1 \, \text{нКл}\), тому \(q_1 = 9 \cdot 10^{-9} \, \text{Кл}\) та \(q_2 = -1 \cdot 10^{-9} \, \text{Кл}\).
Також ми маємо відстань між кульками \(r = 4 \, \text{мм} = 4 \cdot 10^{-3} \, \text{м}\).
Підставимо дані в формулу:
\[F = \frac{{(9 \cdot 10^{-9} \, \text{Кл}) \cdot (-1 \cdot 10^{-9} \, \text{Кл})}}{{(4 \cdot 10^{-3} \, \text{м})^2}}\]
Спростимо це вираз:
\[F = \frac{{-9 \cdot 10^{-18} \, \text{Кл}^2}}{{(4 \cdot 10^{-3} \, \text{м})^2}}\]
\[F = \frac{{-9}}{{16}} \cdot \frac{{10^{-18}}}{{10^{-6}}} \cdot \frac{{\text{Кл}^2}}{{\text{м}^2}}\]
\[F = -\frac{{9}}{{16}} \cdot 10^{-12} \, \text{Н}\]
Отже, сила взаємодії між кульками дорівнює \(-\frac{{9}}{{16}} \cdot 10^{-12}\) Н (ньютон). Знак мінус означає, що сила взаємодії є притягуючою для цих зарядів.
\[F = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}}\]
де \(k\) - кулонова постійна, яка дорівнює приблизно \(9 \cdot 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2\).
У нашому випадку, заряди кульок мають значення \(9 \, \text{нКл}\) і \(-1 \, \text{нКл}\), тому \(q_1 = 9 \cdot 10^{-9} \, \text{Кл}\) та \(q_2 = -1 \cdot 10^{-9} \, \text{Кл}\).
Також ми маємо відстань між кульками \(r = 4 \, \text{мм} = 4 \cdot 10^{-3} \, \text{м}\).
Підставимо дані в формулу:
\[F = \frac{{(9 \cdot 10^{-9} \, \text{Кл}) \cdot (-1 \cdot 10^{-9} \, \text{Кл})}}{{(4 \cdot 10^{-3} \, \text{м})^2}}\]
Спростимо це вираз:
\[F = \frac{{-9 \cdot 10^{-18} \, \text{Кл}^2}}{{(4 \cdot 10^{-3} \, \text{м})^2}}\]
\[F = \frac{{-9}}{{16}} \cdot \frac{{10^{-18}}}{{10^{-6}}} \cdot \frac{{\text{Кл}^2}}{{\text{м}^2}}\]
\[F = -\frac{{9}}{{16}} \cdot 10^{-12} \, \text{Н}\]
Отже, сила взаємодії між кульками дорівнює \(-\frac{{9}}{{16}} \cdot 10^{-12}\) Н (ньютон). Знак мінус означає, що сила взаємодії є притягуючою для цих зарядів.
Знаешь ответ?