Два одинаковых одноименно заряженных шарика, расположенных на расстоянии 0,9 м друг от друга, взаимодействуют с силой 0,25 Н. Заряд второго шарика равен +18 нКл. Определите заряд первого шарика. Вычислите, какой станет сила электростатического взаимодействия шариков после того, как их привели в соприкосновение и вновь развели на прежнее расстояние.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для определения заряда первого шарика воспользуемся формулой для силы взаимодействия между двумя заряженными объектами:

F = k |q1 q2| / r^2,

где F - сила взаимодействия, k - постоянная Кулона (8,99 * 10^9 Н м^2/C^2), q1 и q2 - заряды шариков, r - расстояние между шариками.

По условию имеем, что F = 0,25 Н, q2 = +18 нКл = +18 * 10^(-9) Кл, r = 0,9 м.

Подставляем известные значения в формулу:

0,25 = 8,99 10^9 |q1 18 10^(-9)| / (0,9)^2,

|q1| = 0,25 (0,9)^2 / (8,99 10^9 18 10^(-9)),

|q1| ≈ 2,0 * 10^(-9) Кл.

Заряд первого шарика равен +2 нКл.

Когда шарики были приведены в соприкосновение, произошла перезарядка, и оба шарика приобрели одинаковый заряд. После этого их вновь развели на расстояние 0,9 м. При этом сила взаимодействия между ними будет равна:

F' = k * |q|^2 / r^2,

где q - заряд шарика.

Подставляем известные значения:

F' = 8,99 10^9 (2 * 10^(-9))^2 / (0,9)^2 ≈ 0,08 Н.

Таким образом, после приведения в соприкосновение сила электростатического взаимодействия между шариками уменьшится и станет равной приблизительно 0,08 Н.