Заряженные шарики, находящиеся на расстоянии 2м друг от друга, отталкиваются с силой 1н. Общий заряд шариков равен 5* 10^-5 КЛ. как распределен этот заряд между шариками?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для нахождения распределения заряда между шариками, можно воспользоваться законом Кулона, который гласит, что сила взаимодействия между двумя заряженными объектами прямо пропорциональна произведению модулей зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними:

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

где F - сила взаимодействия, k - постоянная Кулона, q1 и q2 - заряды шариков, r - расстояние между шариками.

Из условия задачи известно, что F = 1 Н, q1 + q2 = 5*10^(-5) Кл и r = 2 м. Таким образом, подставив известные значения в уравнение, получим:

1 = k |q1 q2| / 2^2,
1 = k |q1 (510^-5 - q1)| / 4,
4 = k |q1 (510^-5 - q1)|,
4 = k (q1 5*10^-5 - q1^2).

Из уравнения q1 + q2 = 5*10^(-5) Кл найдем q2 и подставим в уравнение для нахождения распределения заряда между шариками:

q2 = 510^(-5) - q1,
4 = k (q1 510^-5 - q1^2),
4 = k (q1 510^-5 - q1^2),
4 = k (q1 510^-5 - q1 510^-5 + q1^2),
4 = k q1^2,
4 = q1^2 / (4 π ε₀),
16 = q1^2,
q1 = 4 10^-1 = 0.4 Кл,
q2 = 5 10^-5 - 0.4 = 1 10^-1 = 0.1 Кл.

Таким образом, заряды на шариках равны 0.4 Кл и 0.1 Кл.