Для определения силы взаимодействия между двумя точечными зарядами в вакууме используется закон Кулона. Согласно этому закону, сила ( F ) взаимодействия между двумя точечными зарядами ( q_1 ) и ( q_2 ), находящимися на расстоянии ( r ) друг от друга, определяется формулой:
[
F = k \frac{|q_1 q_2|}{r^2}
]
где:
- ( k ) — электрическая постоянная или коэффициент пропорциональности, равный ( 8.99 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 ),
- ( q_1 ) и ( q_2 ) — заряды (в кулонах),
- ( r ) — расстояние между зарядами (в метрах).
Подставим заданные значения в формулу:
- ( q_1 = 1 \, \text{Кл} ),
- ( q_2 = 1 \, \text{Кл} ),
- ( r = 10 \, \text{м} ).
[
F = 8.99 \times 10^9 \, \frac{(1 \times 1)}{10^2} = 8.99 \times 10^9 \times 0.01 = 8.99 \times 10^7 \, \text{Н}
]
Таким образом, сила взаимодействия между двумя зарядами составляет ( 8.99 \times 10^7 \, \text{Н} ).
С точки зрения физики, такой результат не является правдоподобным в реальных условиях. Заряд в 1 кулон — это очень большой заряд, и в природе такие заряды встречаются крайне редко. Для сравнения, типичные заряды, с которыми мы сталкиваемся, как правило, выражаются в микрокулонах (( \mu\text{Кл} )) или нанокулонах (( \text{нКл} )). Кроме того, сила в ( 8.99 \times 10^7 \, \text{Н} ) — огромная, и в реальных условиях такие силы не могут существовать между точечными зарядами на расстоянии 10 метров, так как это сравнимо с весом целого небоскрёба.
Таким образом, хотя расчет и выполнен правильно в соответствии с законом Кулона, для практических ситуаций такой пример является гипотетическим.