Какая сила взаимодействия по модулю возникает между зарядами 4 НКЛ и 90 НКЛ на расстоянии 6 см? А) в отсутствии среды

Тема: Взаимодействие зарядов

Пояснение: Для решения этой задачи, мы можем использовать закон Кулона, который гласит, что сила взаимодействия между двумя зарядами пропорциональна их величинам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

а) В отсутствии среды: Если нет среды, то между зарядами действует только вакуумная пермиттивность, которая равна 8,85 * 10^-12 Кл^2/Н * м^2. Математически, сила F определяется следующим образом:

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

где F - сила взаимодействия, k - вакуумная пермиттивность, q1 и q2 - заряды, r - расстояние между ними.
Подставляя данные в формулу:

F = (8,85 * 10^-12 Кл^2/Н * м^2 * 4 НКЛ * 90 НКЛ) / (0,06 м)^2

Вычисляя, получаем:

F = 1,035 Н

б) В керосине: Если взаимодействие происходит в керосине, то мы должны учесть его относительную диэлектрическую проницаемость. Керосин имеет примерно диэлектрическую проницаемость ε ≈ 2,2. Математически, формула для вычисления силы будет выглядеть следующим образом:

F = (k * ε * q1 * q2) / r^2

Подставляя данные в формулу:

F = (8,85 * 10^-12 Кл^2/Н * м^2 * 2,2 * 4 НКЛ * 90 НКЛ) / (0,06 м)^2

Вычисляя, получаем:

F ≈ 2,277 Н

в) В воде: Аналогично, для воды мы должны учесть её диэлектрическую проницаемость, которая для воды составляет примерно ε ≈ 80. Таким образом, формула для вычисления силы будет иметь вид:

F = (k * ε * q1 * q2) / r^2

Подставляя данные в формулу:

F = (8,85 * 10^-12 Кл^2/Н * м^2 * 80 * 4 НКЛ * 90 НКЛ) / (0,06 м)^2

Вычисляя, получаем:

F ≈ 18,36 Н

Совет: Для лучшего понимания взаимодействия зарядов, рекомендуется изучить концепции зарядов и закон Кулона. Также полезно освоить методику решения задач с использованием этого закона и умение применять формулы, чтобы получать точные результаты.

Упражнение: Какова сила взаимодействия по модулю между зарядами 5 НКЛ и -12 НКЛ на расстоянии 8 см в вакууме?