Найти силу взаимодействия между двумя зарядами с учетом диэлектрической проницаемости среды

Это задание относится к предмету физика, разделу электростатика.

Задание: найти силу взаимодействия между двумя зарядами с учетом диэлектрической проницаемости среды. Используем закон Кулона, который описывает силу взаимодействия между двумя точечными зарядами:

F = k * |q1 * q2| / (ε * r^2)

где:

• F — сила взаимодействия,
• k — константа Кулона, \(8.99 × 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2\),
• q1 и q2 — заряды, \(4.2 \, \text{нКл} = 4.2 × 10^{-9} \, \text{Кл}\) и \(18 \, \text{нКл} = 18 × 10^{-9} \, \text{Кл}\),
• ε — диэлектрическая проницаемость среды, 2.1 для парафина,
• r — расстояние между зарядами, 18 см = 0.18 м.

Подставим значения в формулу:

F = (8.99 × 10^9) * |(4.2 × 10^{-9}) * (18 × 10^{-9})| / (2.1 * (0.18)^2)

Посчитаем числитель:

8.99 × 10^9 * 4.2 × 10^{-9} * 18 × 10^{-9} = 6.79644 × 10^{-7}

Посчитаем знаменатель:

2.1 * (0.18)^2 = 0.06804

Теперь найдем силу:

F = 6.79644 × 10^{-7} / 0.06804 = 9.987 × 10^{-6} \, \text{Н}

Переведем в микроньютоны:

F ≈ 9.987 \, \text{мкН}

Сила взаимодействия между двумя зарядами равна примерно 9.99 мкН.