Дано:
Заряд первого шара q1 = +2 нКл = +2 * 10^(-9) Кл,
Заряд второго шара q2 = -6 нКл = -6 * 10^(-9) Кл,
Расстояние между шарами r.
Найти:
Изменение силы их взаимодействия.
Решение:
Сила взаимодействия между двумя точечными зарядами определяется законом Кулона:
F = k * |q1 * q2| / r^2,
где k - постоянная Кулона (k ≈ 8.99 * 10^9 Н*м^2/Кл^2).
Изначально сила взаимодействия между шарами была:
F1 = k * |q1 * q2| / r^2.
После того как шары были приведены в соприкосновение и разведены на прежнее расстояние, заряды распределяются равномерно по обоим шарам. Общий заряд после соприкосновения будет равен сумме зарядов на обоих шарах: q = q1 + q2.
Теперь вычислим силу взаимодействия после соприкосновения:
F2 = k * |q * q| / r^2.
Решение:
F1 = (8.99 * 10^9 Н*м^2/Кл^2) * |(+2 * 10^(-9) Кл) * (-6 * 10^(-9) Кл)| / r^2,
F1 = 8.99 * 10^9 * |12 * 10^(-18)| / r^2,
F1 = 107.88 / r^2.
После соприкосновения общий заряд:
q = (+2 * 10^(-9) Кл) + (-6 * 10^(-9) Кл) = -4 * 10^(-9) Кл.
F2 = (8.99 * 10^9 Н*м^2/Кл^2) * |(-4 * 10^(-9) Кл) * (-4 * 10^(-9) Кл)| / r^2,
F2 = 8.99 * 10^9 * |16 * 10^(-18)| / r^2,
F2 = 143.84 / r^2.
Ответ:
После соприкосновения сила взаимодействия между шарами составит 143.84 / r^2, что больше, чем изначальная сила взаимодействия 107.88 / r^2.