Question

Два одинаковых металлических шарика имеют заряды 1 мкКл и −3 мкКл и притягиваются друг к другу с силой 6 Н. С какой силой шарики будут действовать друг на друга, если их соединить проводником, не меняя расстояния между ними?

Answer 1

Дано: q1 = 1 мкКл, q2 = -3 мкКл, F = 6 Н

Найти: F'

Решение:
Сила притяжения между шариками вычисляется по закону Кулона:
F = k * |q1 * q2| / r^2,

где k - постоянная Кулона (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2), r - расстояние между шариками.

После соединения шариков проводником их заряды уравновешиваются, поэтому получим новые заряды: q' = (q1 + q2) / 2 = (-2 мкКл) / 2 = -1 мкКл.

Сила взаимодействия шариков с уравновешенными зарядами равна:
F' = k * |q'^2| / r^2 = k * |-1 мкКл * -1 мкКл| / r^2 = k * 1 мкКл^2 / r^2.

Таким образом, F' = 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2 * 1 * 10^-12 Кл^2 / r^2 = 9 * 10^-3 Н / r^2.

Ответ: F' = 9 * 10^-3 Н / r^2.