Необходимо поместить два одинаковых металлических шарика с зарядами q1 = +150 нкл и q2 = –60 нкл в контакт, а затем
Необходимо поместить два одинаковых металлических шарика с зарядами q1 = +150 нкл и q2 = –60 нкл в контакт, а затем раздвинуть их на расстояние r = 10 см. Определите силу взаимодействия f между шариками после соприкосновения.
Звонкий_Спасатель 3
Для решения данной задачи нам понадобится знание закона Кулона, который гласит, что сила взаимодействия двух точечных зарядов пропорциональна произведению их величин и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.Формула для вычисления силы взаимодействия между двумя зарядами выглядит следующим образом:
\[F = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}}\]
Где:
F - сила взаимодействия
k - постоянная Кулона (\(k \approx 9 \times 10^9 \, Н \cdot м^2/Кл^2\))
\(q_1\) и \(q_2\) - заряды шариков
r - расстояние между шариками
Дано, что \(q_1 = +150 \, нкл\), \(q_2 = -60 \, нкл\), и \(r = 10 \, см\). Подставим данные в формулу для вычисления силы взаимодействия:
\[F = \frac{{9 \times 10^9 \cdot |+150 \cdot (-60)|}}{{0.1^2}}\]
Сначала возьмем модули зарядов, так как сила всегда положительна:
\[F = \frac{{9 \times 10^9 \cdot 150 \cdot 60}}{{0.1^2}}\]
Теперь выполним числовые расчеты:
\[F = \frac{{9 \times 10^9 \cdot 9000}}{{0.01}} = \frac{{9 \times 900 \times 10^9}}{{0.01}} = 900 \times 10^{11} = 9 \times 10^{13} \, Н\]
Таким образом, сила взаимодействия между шариками после соприкосновения составляет \(9 \times 10^{13} \, Н\).