Дано:
Сила взаимодействия зарядов в воздухе F1 = 4 мН = 4 * 10^-3 Н
Расстояние между зарядами r (в воздухе)
Коэффициент диэлектрической проницаемости парафина ε = 2,2 (примерное значение)
Найти:
Сила взаимодействия зарядов в парафине F2 при r' = r / 3.
Решение:
Сила взаимодействия двух точечных зарядов определяется формулой Кулона:
F = (k * |q1 * q2|) / r^2
где k – коэффициент пропорциональности (в воздухе k = 8,99 * 10^9 Н м²/Кл²).
В воздухе:
F1 = (k * |q1 * q2|) / r^2
В парафине, с учетом уменьшения расстояния в 3 раза:
F2 = (k / ε) * (|q1 * q2|) / (r/3)^2
F2 = (k / ε) * (|q1 * q2|) / (r^2 / 9)
F2 = (9k / ε) * (|q1 * q2|) / r^2
Теперь подставим значение F1:
F2 = (9 / ε) * F1
F2 = (9 / 2,2) * (4 * 10^-3)
Вычисляем:
F2 = (9 * 4 * 10^-3) / 2,2
F2 = 36 * 10^-3 / 2,2
F2 ≈ 16,36 * 10^-3 Н
Ответ:
Сила взаимодействия зарядов в парафине при уменьшении расстояния в 3 раза будет примерно равна 16,36 мН.