Для решения данной задачи можно использовать закон Кулона, который гласит, что сила взаимодействия между двумя точечными зарядами пропорциональна произведению величин этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Формула закона Кулона в вакууме выглядит следующим образом:
[ F = k \frac{|q_1 q_2|}{r^2} ]
где:
- ( F ) – сила взаимодействия между зарядами,
- ( q_1 ) и ( q_2 ) – величины зарядов,
- ( r ) – расстояние между зарядами,
- ( k ) – коэффициент пропорциональности (электростатическая постоянная), равный примерно ( 8.988 \times 10^9 \, \text{Н·м}^2/\text{Кл}^2 ) в системе СИ.
Поскольку заряды одинаковы, то можно записать ( q_1 = q_2 = q ). Тогда уравнение упрощается до:
[ F = k \frac{q^2}{r^2} ]
Подставляя известные значения:
- ( F = 0.1 \, \text{Н} ),
- ( r = 6 \, \text{м} ),
- ( k = 8.988 \times 10^9 \, \text{Н·м}^2/\text{Кл}^2 ),
получаем:
[ 0.1 = 8.988 \times 10^9 \frac{q^2}{6^2} ]
[ 0.1 = 8.988 \times 10^9 \frac{q^2}{36} ]
[ q^2 = \frac{0.1 \times 36}{8.988 \times 10^9} ]
[ q^2 = \frac{3.6}{8.988 \times 10^9} ]
[ q^2 = 4.004 \times 10^{-10} \, \text{Кл}^2 ]
[ q = \sqrt{4.004 \times 10^{-10}} ]
[ q \approx 2.0 \times 10^{-5} \, \text{Кл} ]
Таким образом, модуль каждого из зарядов примерно равен ( 2.0 \times 10^{-5} ) кулонов.