互いに\(3.0\rm[m]\)離れて電子が2個存在する。電荷aは\(+4.0×10^{-8}\)、電荷bは\(-6.0×10^{-8}\)である時、間に発生する力\(F\)の値を求めなさい。
また、発生する力は引力と斥力(反発力)どちらになるか。ただし、空間は真空中であるとする。
【解答】
電子間に発生する力\(F\)はクーロン力であるから、クーロンの法則を適応する。
\[F=\frac{q_1q_2}{4\piε_0r^2}\]
ここで、真空中であるから、
\[\frac{1}{4\piε_0}=9.00×10^9\rm[Nm^2/C^2]\]
の近似値を用いて考えると、
\[F=(9.00×10^9)×\frac{q_aq_b}{r^2}\]
これに数値を代入して、
\[F=(9.00×10^9)×\frac{4.0×10^{-8}・(-6.0×10^{-8})}{2^2}\]
\[=-5.4×10^{-6}\rm[N]\]
答えは\(-5.4×10^{-6}\rm[N]\)となる。答えの符号が負であるから、力は引力である。
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