Який заряд має перша кулька, якщо дві однаково заряджені кульки, розташовані на відстані 0,9 м, взаємодіють з силою

Tatyana

10

Чтобы решить данную задачу, мы используем закон Кулона, который гласит, что сила электростатического взаимодействия между двумя точечными зарядами пропорциональна произведению их зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Если две одинаково заряженные кульки, расположенные на расстоянии 0,9 м, взаимодействуют с силой 0,25 Н, мы можем использовать эту информацию для определения величины заряда каждой кульки.

Используя формулу для силы электростатического взаимодействия F = k * (|q1| * |q2|) / r^2, где F - сила, k - электростатическая постоянная (9 * 10^9 Н * м^2/Кл^2), |q1| и |q2| - величины зарядов кульки и r - расстояние между ними, мы можем перейти к следующему уравнению:

0,25 = (9 * 10^9) * (|q1| * |q2|) / (0,9)^2

Так как кульки имеют одинаковые заряды, мы можем заменить |q1| * |q2| на |q|^2:

0,25 = (9 * 10^9) * (|q|^2) / (0,9)^2

Теперь мы можем найти величину заряда кульки |q|:

|q|^2 = (0,25 * (0,9)^2) / (9 * 10^9)
|q|^2 = 0,025 / (9 * 10^9)
|q|^2 ≈ 2,7778 * 10^-12 Кл

Извлекая квадратный корень, мы получаем:

|q| ≈ 1,6667 * 10^-6 Кл

Таким образом, первая кулька имеет заряд около 1,6667 * 10^-6 Кл.

Теперь давайте рассмотрим вторую часть задачи, когда кульки касаются друг друга и затем расходятся на такое же расстояние.

Если кульки касаются друг друга, сила электростатического взаимодействия между ними будет равна нулю, так как расстояние между ними становится нулевым.

Когда кульки снова расходятся, сила электростатического взаимодействия будет такой же, как до их касания. Мы можем использовать ранее полученную величину заряда |q| для определения силы взаимодействия:

F = (9 * 10^9) * (|q|^2) / (0,9)^2
F = (9 * 10^9) * (1,6667 * 10^-6)^2 / (0,9)^2

Рассчитав эту формулу, мы найдем силу электростатического взаимодействия кульок после их касания и расхождения:

F ≈ 0,3056 Н

Таким образом, сила электростатического взаимодействия кульок после того, как они касаются и затем расходятся на такое же расстояние, составляет около 0,3056 Н.