💡 ヒント:クーロンの法則

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

2 つの点電荷の間にはたらく静電気力をクーロンの法則で計算する問題です。力の大きさは「電荷の積に比例距離の 2 乗に反比例」。距離が半分になると力は 4 倍、電荷が 2 倍になると力も 2 倍、という感覚をつかみましょう。

イメージ:万有引力 \(F = G\dfrac{m_1 m_2}{r^2}\) と同じ形(ただし引力だけでなく斥力もある)。距離を縮めるほど急激に力が強くなります。

✏️ 求めるもの

2 つの点電荷 \(q_1, q_2\) が距離 \(r\) 離れているときにはたらく静電気力の大きさ \(F\)。同符号なら斥力、異符号なら引力の区別もつけましょう。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. 公式を書く:\(F = k\dfrac{|q_1||q_2|}{r^2}\)
  2. 値を整理:\(k, q_1, q_2, r\) を表に書き出す。単位も確認
  3. 代入:分子の計算(指数の足し算)、分母の計算(\(r^2\) に注意)を丁寧に
  4. 指数計算:\(10^9 \times 10^{-6} \times 10^{-6} = 10^{9-6-6} = 10^{-3}\) のように、同じ底の積では指数を足す
  5. 向き判定:電荷の符号を見て引力か斥力を答える
注意

力の大きさには電荷の絶対値を使います(負の符号を掛けない)。符号は力の向きを決めるためにだけ使用。距離は必ず2 乗する(一乗と間違える定番ミス)。単位も確認:\(F\) は N、\(Q\) は C、\(r\) は m。