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.