Дві однакові металеві кульки мали заряди-q i -5q. Кульки привели в дотик і знову розташували на тій самій відстані. Визначте, як і в скільки разів змінився модуль сили кулонівської взаємодії кульок.
Ответы
Ответ:
Згідно із законом Кулона, модуль сили електростатичної взаємодії між двома точковими зарядами пропорційний добутку модулів зарядів і обернено пропорційний квадрату відстані між ними:
F = k * (q1 * q2) / r^2,
де F - модуль сили взаємодії, q1 і q2 - модулі зарядів кульок, r - відстань між ними, k - кулонівська константа, що дорівнює 1 / (4πε0), де ε0 - діелектрична стала.
Якщо дві кульки мають заряди q і -5q, то сила взаємодії між ними визначається як
F1 = k * (q * (-5q)) / r^2 = -5k * q^2 / r^2.
Після того, як кульки привели в дотик, їх заряди зійшлися і розподілилися рівномірно по обох кульках, тому тепер вони мають заряди -3q і -3q. Сила взаємодії між ними становить
F2 = k * ((-3q) * (-3q)) / r^2 = 9k * q^2 / r^2.
Отже, модуль сили змінився в
|F2| / |F1| = (9k * q^2 / r^2) / (5k * q^2 / r^2) = 9/5.
Отже, модуль сили збільшився в 9/5 разів.