Два одинаковых металлических шарика заряжены одноимённо q1=q и q2=9q. Во сколько раз изменится сила взаимодействия шаров, если их привести в соприкосновение и развести на прежнее расстояние?
от

1 Ответ

дано:  
q1 = q (заряд первого шарика),  
q2 = 9q (заряд второго шарика).

найти:  
Во сколько раз изменится сила взаимодействия после соприкосновения и разведения.

решение:  
Сначала найдем первоначальную силу взаимодействия F1 между шарами до соприкосновения. Сила взаимодействия определяется законом Кулона:

F1 = k * (|q1 * q2|) / r²,

где k - постоянная Кулона.

Подставим значения для F1:

F1 = k * (|q * 9q|) / r² = k * (9q²) / r².

Теперь, когда шарики приводятся в соприкосновение, заряды перераспределяются. Поскольку шарики одинаковые, общий заряд после соприкосновения будет равен:

q_total = q + 9q = 10q.

После соприкосновения каждый шарик получит равные по величине заряды:

q' = q_total / 2 = 10q / 2 = 5q.

Теперь найдем новую силу взаимодействия F2 между шарами после соприкосновения и разведения на прежнее расстояние:

F2 = k * (|q' * q'|) / r² = k * (|5q * 5q|) / r² = k * (25q²) / r².

Теперь найдем, во сколько раз изменилась сила взаимодействия:

отношение F2 к F1:

F2 / F1 = (k * (25q²) / r²) / (k * (9q²) / r²) = 25/9.

ответ:  
Сила взаимодействия увеличится в 25/9 раз.
от