Для решения этой задачи можно использовать закон Кулона, который гласит, что сила взаимодействия F между двумя точечными зарядами прямо пропорциональна произведению величин этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними:
[ F = k \cdot \frac{|q_1 \cdot q_2|}{r^2} ]
где:
- ( F ) — сила взаимодействия между зарядами (в ньютонах),
- ( q_1 ) и ( q_2 ) — величины зарядов (в кулонах),
- ( r ) — расстояние между зарядами (в метрах),
- ( k ) — постоянная Кулона, ( k \approx 8.988 \times 10^9 \, \text{Н·м}^2/\text{Кл}^2 ).
Подставим данные из условия задачи:
- ( q_1 = 5 \, \text{нКл} = 5 \times 10^{-9} \, \text{Кл} ),
- ( q_2 = 2 \, \text{мкКл} = 2 \times 10^{-6} \, \text{Кл} ),
- ( F = 3 \, \text{мН} = 3 \times 10^{-3} \, \text{Н} ).
Теперь подставим числовые значения в формулу закона Кулона и решим относительно ( r ):
[ 3 \times 10^{-3} = 8.988 \times 10^9 \times \frac{5 \times 10^{-9} \times 2 \times 10^{-6}}{r^2} ]
[ r^2 = \frac{8.988 \times 10^9 \times 10 \times 10^{-15}}{3 \times 10^{-3}} ]
[ r^2 = \frac{8.988 \times 10^{-5}}{3 \times 10^{-3}} ]
[ r^2 = 2.996 \times 10^{-2} ]
[ r = \sqrt{2.996 \times 10^{-2}} ]
[ r \approx 0.173 \, \text{м} ]
Таким образом, расстояние между двумя зарядами составляет приблизительно 0.173 метра, или 17.3 сантиметра.