Определите отношение модуля силы кулоновского взаимодействия F2 после соприкосновения и последующего расположения

Hrabryy_Viking

64

Задача требует определить отношение модуля силы кулоновского взаимодействия \(F_2\) после соприкосновения и последующего расположения на прежнем расстоянии друг от друга к модулю силы \(F_1\) кулоновского взаимодействия между двумя одинаковыми маленькими отрицательно заряженными металлическими шариками в вакууме при достаточно большом расстоянии друг от друга. Пусть \(q_1\) и \(q_2\) - модули зарядов этих шариков.

Сила кулоновского взаимодействия между двумя точечными зарядами может быть определена по формуле:
\[ F = \dfrac{1}{4\pi\epsilon_0} \cdot \dfrac{q_1 \cdot q_2}{r^2} \]
где \( \epsilon_0 \) - это электрическая постоянная, равная приблизительно \( 8.85 \times 10^{-12} \, \text{Ф/м} \), а \( r \) - расстояние между зарядами.

При соприкосновении и последующем расположении на прежнем расстоянии друг от друга, заряды шариков не изменяются и по-прежнему имеют отрицательную полярность. Таким образом, заряды \( q_1 \) и \( q_2 \) останутся такими же до и после соприкосновения.

Так как расстояние между шариками не изменилось, то и расстояние \( r \) останется прежним до и после соприкосновения.

Теперь мы можем выразить отношение модуля силы \( F_2 \) к \( F_1 \) с помощью формулы и получить:
\[ \dfrac{F_2}{F_1} = \dfrac{\dfrac{1}{4\pi\epsilon_0} \cdot \dfrac{q_1 \cdot q_2}{r^2}}{\dfrac{1}{4\pi\epsilon_0} \cdot \dfrac{q_1 \cdot q_2}{r^2}} = 1 \]

Таким образом, отношение модуля силы кулоновского взаимодействия \( F_2 \) после соприкосновения и последующего расположения на прежнем расстоянии друг от друга к модулю силы \( F_1 \) между двумя одинаковыми маленькими отрицательно заряженными металлическими шариками в вакууме при достаточно большом расстоянии друг от друга, будет равно 1.

Удачи в обучении и не стесняйтесь задавать дополнительные вопросы!