Яка сила взаємодії виникає між двома металевими кульками, які мають заряди -6 мкКл і 12 мкКл, коли вони розташовані

Димон

19

Для розв"язання цієї задачі використаємо закон Кулона, який визначає силу взаємодії між двома точковими зарядами. Закон Кулона має наступний вигляд:

\[F = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}},\]

де \(F\) - сила взаємодії, \(k\) - електрична стала, \(q_1\) і \(q_2\) - заряди кульок, \(r\) - відстань між кульками.

Дані: \(q_1 = -6 \, \text{мкКл}\), \(q_2 = 12 \, \text{мкКл}\), \(r = 60 \, \text{см} = 0.6 \, \text{м}\).

Спочатку розрахуємо силу взаємодії до зіткнення кульок. Підставимо значення у формулу закону Кулона:

\[F_1 = \frac{{8.99 \times 10^9 \cdot |-6 \times 12 \times 10^{-6} \, \text{кл}^2|}}{{(0.6 \, \text{м})^2}}.\]

Обчислимо значення:

\[F_1 = \frac{{8.99 \times 10^9 \cdot 0.072 \times 10^{-6} \, \text{кл}^2}}{{0.36 \, \text{м}^2}}.\]

\[F_1 = \frac{{8.99 \times 0.072}}{{0.36}} \times 10^3 \, \text{Н}.\]

\[F_1 \approx 1.798 \times 10^3 \, \text{Н}.\]

Тепер розрахуємо силу взаємодії після зіткнення кульок, коли їх розділили на попередню відстань. Оскільки знаки зарядів не змінюються, то сила залишиться такою ж як до зіткнення.

Отже, сила взаємодії між цими кульками після того, як вони зійшлися в зіткненні і потім були розділені на попередню відстань, також дорівнюватиме приблизно \(1.798 \times 10^3 \, \text{Н}\).