Карточки
Тесты
Главная
Курсы
Подписка
11. Электрическое поле. Законы постоянного тока: #201748
Два маленьких одинаковых металлических шарика, имеющие заряды $4\space мкКл$ и $6\space мкКл,$ взаимодействуют в вакууме с силой $0.24\space Н.$ Какой будет сила взаимодействия между этими шариками, если их привести в соприкосновение, а потом разнести на прежнее расстояние друг от друга? Ответ запишите в ньютонах.
$1.$ Применим закон Кулона для начального состояния:$$F_1 = k \cdot \frac{q_1 q_2}{r^2} = 0.24\text{ Н}$$ где $q_1 = 4\cdot10^{-6}Кл,$ $q_2 = 6\cdot10^{-6} Кл.$
$2.$ Используем закон сохранения заряда при соприкосновении:
$$q_1 + q_2 = 4 + 6 = 10\text{ мкКл}$$ Так как шарики одинаковые, заряды распределятся поровну: $$q’ = \frac{q_1 + q_2}{2} = 5\text{ мкКл}$$ $3.$ Вычислим новую силу взаимодействия по закону Кулона: $$F_2 = k \cdot \frac{q’ \cdot q’}{r^2} = k \cdot \frac{25\cdot10^{-12}}{r^2}$$ $4.$ Выразим $k/r^2$ из начальной силы: $$\frac{k}{r^2} = \frac{F_1}{q_1 q_2} = \frac{0.24}{24\cdot10^{-12}} = 10^{10}$$ $5.$ Подставим в выражение для $F_2{:}$ $$F_2 = 10^{10} \cdot 25\cdot10^{-12} = 0.25\text{ Н}$$
20
