Kaksi pientä johdepalloa roikkuu eristävissä naruissa hylkien toisiaan. Niiden välinen etäisyys on 75 mm ja molempien sähkövaraus 45 nC. Määritä pallojen välinen sähköinen voima. (3 p.)

Ratkaisu

Pallojen välinen sähköinen voima voidaan määrittää Coulombin lain perusteella.

[[$ \quad F=k\dfrac{Q_1Q_2}{r^2}\qquad k=8{,}98755\cdot10^9\,\dfrac{\text{Nm}^2}{\text{C}^2} $]]

Coulombin laki esitetty, 1 p.

Lasketaan voima.

[[$ \quad F=8{,}98755\cdot10^9\,\dfrac{\text{Nm}^2}{\text{C}^2}\cdot\dfrac{45 \cdot 10^{-9}\text { C} \cdot 45 \cdot 10^{-9}\text { C}}{\left(0{,}075\text{ m}\right)^2}= 0{,}0032355 \dots \text {N} \approx 0{,}0032\text{ N} $]]

Pallojen välillä on noin 0,0032 newtonin voima.

Suureiden arvot sijoitettu oikeissa yksiköissä, 1 p.
Oikea vastaus ja pyöristys 2 tai 3 numeron tarkkuuteen, 1 p.

Takaisin