С какой силой взаимодействуют в воздухе два маленьких шарика с зарядами 2 нкл и 4 нкл если расстояние между ними равно 3 см? как изменится сила взаимодействия если шарики опустить в машинное масло
где k≈8.99⋅109k\approx 8.99\cdot 10^9k≈8.99⋅109 Н·м²/Кл² - постоянная Кулона, q1=2⋅10−9q_1 = 2\cdot 10^{-9}q1=2⋅10−9 Кл и q2=4⋅10−9q_2 = 4\cdot 10^{-9}q2=4⋅10−9 Кл - заряды шариков, и r=0.03r = 0.03r=0.03 м = 3 см - расстояние между шариками.
Подставив данные в формулу, получаем:
F=(8.99⋅109)⋅∣2⋅10−9⋅4⋅10−9∣(0.03)2≈2393F = (8.99\cdot 10^9)\cdot\frac{|2\cdot 10^{-9}\cdot 4\cdot 10^{-9}|}{(0.03)^2} \approx 2393F=(8.99⋅109)⋅(0.03)2∣2⋅10−9⋅4⋅10−9∣≈2393 Н.
Теперь, если опустить шарики в машинное масло, величина силы взаимодействия изменится. Это связано с различной диэлектрической проницаемостью воздуха и масла. В воздухе диэлектрическая проницаемость равна 111, а в масле она может быть больше. Это приведет к уменьшению силы взаимодействия между заряженными шариками по сравнению с воздухом.
Сила взаимодействия между двумя шариками с зарядами q1q_1q1 и q2q_2q2 может быть вычислена с помощью закона Кулона:
F=k⋅∣q1⋅q2∣r2F = k\cdot\frac{|q_1 \cdot q_2|}{r^2}F=k⋅r2∣q1 ⋅q2 ∣ ,
где k≈8.99⋅109k\approx 8.99\cdot 10^9k≈8.99⋅109 Н·м²/Кл² - постоянная Кулона, q1=2⋅10−9q_1 = 2\cdot 10^{-9}q1 =2⋅10−9 Кл и q2=4⋅10−9q_2 = 4\cdot 10^{-9}q2 =4⋅10−9 Кл - заряды шариков, и r=0.03r = 0.03r=0.03 м = 3 см - расстояние между шариками.
Подставив данные в формулу, получаем:
F=(8.99⋅109)⋅∣2⋅10−9⋅4⋅10−9∣(0.03)2≈2393F = (8.99\cdot 10^9)\cdot\frac{|2\cdot 10^{-9}\cdot 4\cdot 10^{-9}|}{(0.03)^2} \approx 2393F=(8.99⋅109)⋅(0.03)2∣2⋅10−9⋅4⋅10−9∣ ≈2393 Н.
Теперь, если опустить шарики в машинное масло, величина силы взаимодействия изменится. Это связано с различной диэлектрической проницаемостью воздуха и масла. В воздухе диэлектрическая проницаемость равна 111, а в масле она может быть больше. Это приведет к уменьшению силы взаимодействия между заряженными шариками по сравнению с воздухом.