Чему равна сила, с которой два точечных заряда 1*10^{-5} Кл каждый воздействуют друг на друга, находясь на расстоянии

Содержание вопроса: Закон Кулона и взаимодействие зарядов

Инструкция: Закон электростатического взаимодействия между двумя точечными зарядами был открыт Кулоном и известен как закон Кулона. Сила взаимодействия между зарядами определяется формулой:

F = k * (|q1| * |q2|) / r^2

где F - сила взаимодействия, q1 и q2 - заряды, r - расстояние между зарядами, k - постоянная Кулона (k = 9 * 10^9 Нм^2/Кл^2).

Перейдем к решению задачи:

A) В вакууме:
У нас есть два заряда по 1 * 10^-5 Кл каждый и расстояние между ними равно 3 см = 0.03 м.
Подставляем в формулу:
F = (9 * 10^9 Нм^2/Кл^2) * ((1 * 10^-5 Кл)^2) / (0.03 м)^2

Решая данное выражение, получаем силу взаимодействия в вакууме.

B) В керосине:
Принципиально то же самое, только в формуле вместо вакуума у нас будет электрическая проницаемость среды, равная ε:
F = (κ * ε * (|q1| * |q2|)) / r^2

В керосине электрическая проницаемость ε примерно равна 2. Используя данное значение в формуле, можно вычислить силу взаимодействия в керосине.

Доп. материал:
A) В вакууме:
F = (9 * 10^9 Нм^2/Кл^2) * ((1 * 10^-5 Кл)^2) / (0.03 м)^2
F = 3 * 10^-3 Н

B) В керосине:
F = (9 * 10^9 Нм^2/Кл^2) * 2 * ((1 * 10^-5 Кл)^2) / (0.03 м)^2
F = 6 * 10^-3 Н

Совет: Для лучшего понимания данной темы рекомендуется ознакомиться с основными понятиями электростатики, такими как заряд, поле, и закон Кулона.

Упражнение:
Если у нас два точечных заряда 2*10^{-7} Кл каждый, находящихся на расстоянии 5 см друг от друга, то какая сила будет действовать между ними в вакууме? В керосине? Ответ дайте с итоговым значением силы в Ньютонах.

Суть вопроса: Сила электростатического взаимодействия

Описание: Сила электростатического взаимодействия между двумя точечными зарядами вычисляется по формуле закона Кулона:

F = k * |q1 * q2| / r^2

где F - сила в ньютонах, q1 и q2 - заряды в кулонах, r - расстояние между зарядами в метрах, k - электростатическая постоянная, равная 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2.

В вакууме:
Для данной задачи у нас есть два заряда равных 1 * 10^(-5) Кл каждый, и расстояние между ними равно 3 см, что равно 0,03 м.
Подставим значения в формулу и рассчитаем силу:

F = (9 * 10^9) * |1 * 10^(-5) * 1 * 10^(-5)| / (0,03)^2

F = (9 * 10^9) * (1 * 10^(-10)) / 0,0009

F ≈ 1 Н

В керосине:
В данном случае, чтобы рассчитать силу электростатического взаимодействия между зарядами в керосине, нам необходимо учесть диэлектрическую проницаемость вещества. Керосин имеет диэлектрическую проницаемость (ε) около 2.
Сила взаимодействия в керосине будет равна:

F = (9 * 10^9) * ε * |1 * 10^(-5) * 1 * 10^(-5)| / (0,03)^2

F = (9 * 10^9) * 2 * (1 * 10^(-10)) / 0,0009

F ≈ 2 Н

Подведение итогов: Таким образом, сила электростатического взаимодействия между двумя точечными зарядами 1 * 10^(-5) Кл каждый равна 1 Н в вакууме и 2 Н в керосине.