Question

Два одинаковых небольших металлических шарика, заряды которых q1=20нКл и q2= -40нКл, находятся в вакууме на некотором расстоянии. Шарики привели в соприкосновение и после этого разместили на прежнем расстоянии. Если модуль силы электростатического взаимодействия между шариками после соприкосновения F=40мкH, то расстояние r между ними равно: ...?

Answer 1

Ответ:

Решение :

F=k× |q1| × |q2|/ r^2

F×r^2= k× |q1|×|q2|

r= <k×|q1|×|q2|/F>

r= <9× 10^-9 H×м^2/ Кл^2× 20× 10^-9 Кл × 40×10^-9/ 40* 10^-6 H>

r= < 180 × 10^ -3м^2>

r= < 18× 10^-2м^2>

r= 9× 10 м

Объяснение:

^ - степень

<>- корень

×- умножить

Кл^2- кулон в квадрате

м^2- метры в квадрате

Answer 2

Для решения задачи можно использовать закон Кулона, который гласит, что сила электростатического взаимодействия между двумя точечными зарядами пропорциональна произведению зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними:

F = k * |q1| * |q2| / r^2,

где k - постоянная Кулона, равная приблизительно 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2, q1 и q2 - заряды шариков, r - расстояние между ними.

После соприкосновения заряды на шариках должны уравновеситься, т.е. стать равными по модулю, так как металлические шарики являются проводниками и могут перемещать заряды внутри себя до достижения равновесия. Поэтому можно считать, что после соприкосновения оба шарика имеют заряд q = 0.

Затем шарики были размещены на прежнем расстоянии r. Из закона Кулона следует, что модуль силы электростатического взаимодействия при этом равен:

F = k * |q1| * |q2| / r^2 = k * 20нКл * 40нКл / r^2 = 800 * k / r^2.

Подставляя данное значение F = 40мкН в эту формулу, получим:

40мкН = 800 * k / r^2,

откуда

r^2 = 800 * k / 40мкН = 20м^2.

Итак, расстояние между шариками равно:

r = sqrt(20м^2) = 2sqrt(5) метров (приблизительно 4,47 мм).

Ответ: r = 2sqrt(5) м.