Меня отчислят если не решу Два одинаковых металлических шара имеют заряды 2 мкКл и -5 мкКл. Шары привели в соприкосновение и раздвинули на прежнее расстояние. Сравнить силы взаимодействия шаров до и после соприкосновения.
Сила взаимодействия F до = k |q1 q2| / r^2 где k - постоянная Кулона (8.99 10^9 Н м^2 / Кл^2), q1 и q2 - заряды шаров, r - расстояние между шарами.
F до = 8.99 10^9 |2 10^-6 (-5 10^-6)| / r^2 F до = 89.9 10^-3 / r^2
После соприкосновения шары обмениваются зарядом, так что заряды каждого шара после соприкосновения будут равными и равными полусумме исходных зарядов: q' = q1 + q2 / 2 q' = (2 10^-6 - 5 10^-6) / 2 q' = -3 * 10^-6 кКл
После соприкосновения:
Сила взаимодействия F после = k |q'^2| / r^2 F после = 8.99 10^9 |(-3 10^-6)^2| / r^2 F после = 8.1 * 10^-3 / r^2
Таким образом, сила взаимодействия шаров после соприкосновения будет меньше, чем до соприкосновения, так как обмен зарядами приводит к уменьшению модуля зарядов и, следовательно, к уменьшению силы Кулона.
Перед соприкосновением:
Сила взаимодействия F до = k |q1 q2| / r^2
где k - постоянная Кулона (8.99 10^9 Н м^2 / Кл^2), q1 и q2 - заряды шаров, r - расстояние между шарами.
F до = 8.99 10^9 |2 10^-6 (-5 10^-6)| / r^2
F до = 89.9 10^-3 / r^2
После соприкосновения шары обмениваются зарядом, так что заряды каждого шара после соприкосновения будут равными и равными полусумме исходных зарядов:
q' = q1 + q2 / 2
q' = (2 10^-6 - 5 10^-6) / 2
q' = -3 * 10^-6 кКл
После соприкосновения:
Сила взаимодействия F после = k |q'^2| / r^2
F после = 8.99 10^9 |(-3 10^-6)^2| / r^2
F после = 8.1 * 10^-3 / r^2
Таким образом, сила взаимодействия шаров после соприкосновения будет меньше, чем до соприкосновения, так как обмен зарядами приводит к уменьшению модуля зарядов и, следовательно, к уменьшению силы Кулона.