Question

. Дві однакові заряджені металеві кульки = 0,2 нКл і = - 0,6 нКл внаслідок притягання зіткнулись і знову розійшлись на відстань 5 см. Визначити заряд кожної кульки після зіткнення і силу взаємодії між ними.

Answer 1

0,2-0,6=-0,4 нКл - общий заряд

-0,4 : 2=-0,2 нКл - заряд каждого тела после столкновения

F=k Iq1I*Iq2I/r²=k*IqI²/r²

F=9*10⁹*(0,2*10⁻⁹)²/0,05²=9*0,04/(0,05*0,05) * 10⁹⁻¹⁸=

9*4/25 * 10⁻⁹⁺²=1,44 * 10⁻⁷ Н=0,144 * 10⁻⁶Н=0,144 мкН.

Answer 2

Заряд кульок після зіткнення можна визначити, використовуючи принцип збереження заряду. За цим принципом, сума зарядів до зіткнення повинна бути рівна сумі зарядів після зіткнення.

Нехай заряд кожної кульки після зіткнення буде q. Тоді, використовуючи зазначений принцип, ми можемо записати рівняння:

0,2 нКл + (-0,6 нКл) = 2q

0,2 нКл - 0,6 нКл = 2q

-0,4 нКл = 2q

q = -0,2 нКл

Таким чином, заряд кожної кульки після зіткнення дорівнює -0,2 нКл.

Сила взаємодії між кульками може бути обчислена за законом Кулона:

F = k * (|q1| * |q2|) / r^2

де k - електростатична стала, q1 та q2 - заряди кульок, r - відстань між кульками.

Підставимо відповідні значення:

F = (9 * 10^9 N*m^2/C^2) * (|0,2 нКл| * |(-0,2 нКл)|) / (0,05 м)^2

F = (9 * 10^9 N*m^2/C^2) * (0,2 нКл * 0,2 нКл) / (0,05 м)^2

F = (9 * 10^9 N*m^2/C^2) * (0,04 нКл^2) / (0,0025 м^2)

F = (9 * 10^9 N*m^2/C^2) * (40 * 10^(-9) Кл^2) / (2,5 * 10^(-3) м^2)

F = (9 * 40) N * (10^9 * 10^(-9)) m^2/C^2 / (2,5 * 10^(-3)) м^2

F = 360 N / 2,5

F = 144 Н

Отже, сила взаємодії між кульками після зіткнення дорівнює 144 Н.