Question

Два точечных заряда, +6q и -2q, взаимодействуют в вакууме с силой 1,2 Н. Заряды соединили и развели на прежнее расстояние. Определите силу взаимодействия после этого. Объясните, как можно подробнее, пожалуйста

Answer 1

Дано q1=6q    q2=-2q     F1=1,2Н     F2-?


Q1=Q2=(6g-2q)\2=2q

F1\F2=6q*2q\2q*2q=3


F2=F1\3=0,4 Н

Answer 2

F1=k q1*q2\r2- закон Кулона для первых зарядов
F2=k q1*q2\r2- закон Кулона -после соединения зарядов  +6-2\2=2q  cтанут заряды по 2q
первую формулу F1=k q1*q2\r2- делим на F2=k q1*q2\r2, сокращаются k и r.
F2= F1 * 2q*2q\ 6q*(-2q)= 0.4 Н

Answer 3

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

F = kq1q2 / r^2,

где F - сила взаимодействия, k - постоянная Кулона (равная 910^9 Нм^2/Кл^2), q1 и q2 - заряды точечных зарядов, r - расстояние между ними.

В данной задаче имеются два заряда: +6q и -2q. Сначала эти заряды взаимодействуют с силой 1,2 Н. Можно записать уравнение для силы, действующей между ними:

F1 = k*(+6q)(-2q) / r^2 = -12kq^2 / r^2 = 1,2 Н.

Отсюда можно выразить расстояние между зарядами:

r = sqrt(12kq^2 / 1,2) = sqrt(12910^9q^2 / 1,2) = 3*10^9 * sqrt(3)*q м.

Затем заряды соединили, то есть суммарный заряд теперь равен 4q. Можно записать уравнение для силы, действующей между зарядами после соединения:

F2 = k*(+4q)(-4q) / r^2 = -16kq^2 / r^2.

Подставляя выражение для расстояния, получим:

F2 = -16kq^2 / (310^9 * sqrt(3)*q)^2 = -0,148 Н.

Таким образом, после соединения зарядов сила взаимодействия снизилась до -0,148 Н.

Интуитивно можно объяснить это тем, что после соединения заряды находятся ближе друг к другу, чем до этого, и их взаимодействие стало сильнее отталкивающим. В итоге сила взаимодействия уменьшилась.