На расстоянии 5см друг от друга находятся два заряженных шарика с избыточным количеством электронов, равным 10^10. Какова сила взаимодействия между ними в воздухе? Ответ представьте в микроньютонах, округлив до десятых. Предполагаем, что заряженные шарики — точечные заряды, диэлектрическая проницаемость воздуха равна 1, коэффициент пропорциональности в законе Кулона составляет 9⋅10^9 Н⋅м^2/ Кл^2, а элементарный заряд равен 1,6⋅10^-19 Кл.
Ответ:
Для определения силы взаимодействия между заряженными шариками можно использовать закон Кулона, который гласит, что сила взаимодействия прямо пропорциональна произведению зарядов двух тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Формула для расчета силы взаимодействия:
F = k * (q1 * q2) / r^2,
где F — сила взаимодействия,
k — коэффициент пропорциональности в законе Кулона (9⋅10^9 Н⋅м^2/ Кл^2),
q1 и q2 — заряды шариков (элементарный заряд * избыточное количество электронов),
r — расстояние между шариками.
В данном случае заряды шариков равны:
q1 = q2 = (1,6 * 10^-19 Кл) * (10^10) = 1,6 * 10^-9 Кл.
Расстояние между шариками равно 5 см = 0,05 м.
Подставляем значения в формулу:
F = (9⋅10^9 Н⋅м^2/ Кл^2) * ((1,6 * 10^-9 Кл)^2) / (0,05 м)^2.
Вычисляем:
F = (9⋅10^9) * (2,56 * 10^-18) / 0,0025.
F = 23,04 * 10^-9 / 0,0025.
F ≈ 9,216 * 10^-6.
Ответ: Сила взаимодействия между заряженными шариками составляет около 9,216 мкН.