Два одинаковых металлических шарика, имеющих заряды +150 нКл и –60 нКл, привели в соприкосновение и развели на 10 см. Чему равна сила взаимодействия между ними?
от

1 Ответ

дано:  
начальные заряды:  
q₁ = +150 нКл = 150 * 10⁻⁹ Кл  
q₂ = -60 нКл = -60 * 10⁻⁹ Кл  
расстояние после разведения: r = 10 см = 0,1 м  
константа электростатического взаимодействия: k = 9 * 10⁹ Н·м²/Кл²  

найти:  
силу взаимодействия F после приведения в соприкосновение и разведения  

решение:  
При соприкосновении металлических шариков их заряды перераспределяются равномерно, так как они одинаковые.  
Общий заряд:  
q_общ = q₁ + q₂ = (150 - 60) * 10⁻⁹ = 90 * 10⁻⁹ Кл  

Так как шарики одинаковые, их новый заряд после разделения:  
q' = q_общ / 2 = (90 * 10⁻⁹) / 2 = 45 * 10⁻⁹ Кл  

Теперь найдем силу взаимодействия между ними по закону Кулона:  
F = k * |q' * q'| / r²  

подставляем значения:  
F = (9 * 10⁹) * |(45 * 10⁻⁹) * (45 * 10⁻⁹)| / (0,1)²  
F = (9 * 10⁹) * (2025 * 10⁻¹⁸) / 0,01  
F = (18225 * 10⁻⁹) / 0,01  
F = 1,8225 * 10⁻³ Н  

ответ:  
сила взаимодействия между шариками равна 1,82 мН.
от