Вопрос:

6. Два одинаковых маленьких шарика имеют заряды 2·10-6 Кл и -5·106 Кл. Они сближаются в воздухе до соприкосновения, после чего разъединяются. После ударения шарики оказались на расстоянии 30 см друг от друга. Определите силу взаимодействия между шариками после разъединения.

Ответ:

Когда два одинаковых шарика с разными зарядами соприкасаются, заряд перераспределяется между ними, и каждый шарик получает одинаковый заряд, равный полусумме начальных зарядов.

Начальные заряды:

  • $$q_1 = 2 \cdot 10^{-6} \text{ Кл}$$
  • $$q_2 = -5 \cdot 10^{-6} \text{ Кл}$$

Общий заряд:

$$q_{\text{общ}} = q_1 + q_2 = 2 \cdot 10^{-6} \text{ Кл} + (-5 \cdot 10^{-6} \text{ Кл}) = -3 \cdot 10^{-6} \text{ Кл}$$

Заряд каждого шарика после соприкосновения:

$$q = \frac{q_{\text{общ}}}{2} = \frac{-3 \cdot 10^{-6} \text{ Кл}}{2} = -1.5 \cdot 10^{-6} \text{ Кл}$$

Расстояние между шариками после разъединения: $$r = 30 \text{ см} = 0.3 \text{ м}$$.

Сила взаимодействия между шариками после разъединения (закон Кулона):

$$F = k \frac{|q \cdot q|}{r^2} = k \frac{q^2}{r^2}$$

Где:

  • $$k \approx 8.9875 \times 10^9 \frac{\text{Н} \cdot \text{м}^2}{\text{Кл}^2}$$

Подставим значения:

$$F = 8.9875 \times 10^9 \frac{(-1.5 \cdot 10^{-6})^2}{(0.3)^2} = 8.9875 \times 10^9 \frac{2.25 \cdot 10^{-12}}{0.09} = 8.9875 \times 10^9 \times 25 \times 10^{-12} = 8.9875 \times 25 \times 10^{-3} = 224.6875 \times 10^{-3} \approx 0.225 \text{ Н}$$

Ответ: 0.225 Н

Смотреть решения всех заданий с листа
Подать жалобу Правообладателю

Похожие