Question

Помогите пожалуйста с физикой даю 30 балов(за неправильній ответ ради балов бан акаунта): 1)На украинском: Дві однакові металеві кульки, заряди яких q і 5q, привели у дотик і повернули в початкові положення. Чи змінилася, а якщо змінилася, то як, сила електростатичної взаємодії кульок? 2)На русском: Два одинаковых металлических шарика, заряды которых q и 5q, привели в касание и вернули в первоначальное положение. Изменилась, а если изменилась, то как, сила электростатического взаимодействия шариков?

Answer 1

По з.Кулона первоначальная сила (по модулю) F1=k*q*5q/r².

Согласно з.сохранения заряда суммарный заряд q+5q=6q сохранился и распределился поровну 3q и 3q, сила взаимодействия стала F2= k*3q*3q/r², значит F2/F1=9/5= 1.8 раза -F2 увеличилась- ответ

Answer 2

1. При решении задачи обратим внимание на то, что сила электростатического взаимодействия между заряженными телами определяется законом Кулона, который гласит: "Сила пропорциональна произведению зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между заряженными телами."

Пусть q - заряд первой кульки, и 5q - заряд второй кульки. Также предположим, что расстояние между кульками осталось неизменным после того, как их вернули в исходное положение.

Тогда, исходная сила F до прикосновения между кульками выражается как:

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

где k - постоянная Кулона (k ≈ 8.99 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2), q1 - заряд первой кульки, q2 - заряд второй кульки, r - расстояние между кульками.

После прикосновения кульки обмениваются некоторым количеством заряда. Пусть Δq - изменение заряда каждой кульки.

Теперь заряды кульок будут q - Δq и 5q + Δq.

После возврата кульки в исходное положение сила F' между кульками будет:

F' = k * |(q - Δq) * (5q + Δq)| / r^2

Чтобы найти изменение силы (ΔF), вычтем из F' исходную силу F:

ΔF = F' - F

ΔF = (k * |(q - Δq) * (5q + Δq)| / r^2) - (k * |q * 5q| / r^2)

ΔF = (k / r^2) * (|(q - Δq) * (5q + Δq)| - |q * 5q|)

Теперь учитывая, что заряды кульок малы по сравнению с их начальными значениями (|Δq| << |q|), можно сделать приближение:

|(q - Δq) * (5q + Δq)| ≈ |(q * 5q)|

Таким образом, упрощенное выражение для ΔF будет:

ΔF ≈ (k / r^2) * (|q * 5q| - |q * 5q|)

ΔF = 0

Ответ: После прикосновения и возврата в исходное положение сила электростатического взаимодействия между кульками не изменится.

2. На русском языке вопрос аналогичен задаче на украинском, поэтому полученный ответ также применим к данной задаче: сила электростатического взаимодействия между шариками не изменится после прикосновения и возврата их в исходное положение.