С какой по модулю кулоновской силой взаимодействуют заряды 4 НКЛ и 90 НКЛ на расстоянии 6 см. А) в вакууме. Б) керосине. В) воде?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

А) В вакууме:
Сила взаимодействия между зарядами определяется законом Кулона:
( F = \frac{k |q1 q2|}{r^2} ),

где ( F ) - сила взаимодействия, ( k ) - постоянная Кулона (( 8,99 10^9 \: Н м^2 / Кл^2 )), ( q1 ) и ( q2 ) - величины зарядов, ( r ) - расстояние между зарядами.

Для данного случая:
( F = \frac{8,99 10^9 |4 10^{-9} 90 10^{-9}|}{(0,06)^2} = \frac{8,99 10^9 * 0,00036}{0,0036} = 8990 \: Н ).

Б) В керосине:
Поскольку керосин является диэлектриком, эффективное значение постоянной Кулона ( k' ) будет уменьшено:
( k' = k * \varepsilon_r ),
где ( \varepsilon_r ) - диэлектрическая проницаемость керосина (( \varepsilon_r \approx 2 )).

Таким образом, в керосине сила взаимодействия будет:
( F' = \frac{k' |q1 q2|}{r^2} = \frac{8,99 10^9 2 |4 10^{-9} 90 10^{-9}|}{0,06^2} ).
( F' = \frac{8,99 10^9 2 * 0,00036}{0,0036} = 17980 \: Н ).

В) В воде:
Аналогично, для воды с диэлектрической проницаемостью ( (\varepsilon_r \approx 80) ) сила взаимодействия будет:
( F'' = \frac{8,99 10^9 80 |4 10^{-9} 90 10^{-9}|}{0,06^2} ),
( F'' = \frac{8,99 10^9 80 * 0,00036}{0,0036} = 143840 \: Н ).