Два одинаковых металлических шарика, заряженные зарядами 2g и -6g находятся на расстоянии 2м друг от друга.Шарики приводят в соприкосновение.На какое расстояние надо их развести,чтобы сила взаимодействия оставалась по модулю прежней?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Сначала найдем силу взаимодействия между шариками до их соприкосновения. Сила взаимодействия между двумя шариками с зарядами q1 и q2, находящимися на расстоянии r друг от друга определяется законом Кулона:

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

где k - постоянная Кулона (8.99 10^9 Н м^2 / Кл^2).

Подставляя значения q1 = 2г = 2 10^-3 Кл и q2 = -6г = -6 10^-3 Кл, получаем:

F = 8.99 10^9 |2 10^-3 (-6 10^-3)| / (2)^
F = 8.99 10^9 12 10^-6 /
F = 26.97 Н.

Это сила взаимодействия до соприкосновения
Когда шарики соприкасаются, равные по модулю и противоположны по знаку заряды смешиваются, и общий заряд станет 2+6=8г
После смешивания шарики нужно развести на такое расстояние, чтобы сила взаимодействия была равна 26.97 Н.

Используем закон Кулона для нахождения нового расстояния r:

26.97 = 8.99 10^9 |8 10^-3 8 10^-3| / r^
r^2 = 8.99 10^9 64 10^-6 / 26.9
r^2 = 5385
r = sqrt(53856
r ≈ 232 м.

Ответ: шарики нужно развести на расстояние примерно 232 м, чтобы сила взаимодействия оставалась по модулю такой же.