Question

два одинаковых шарика находятся на рассоянии 30см друг от друга. Заряд одного из них 9 нКл, а заряд другого равен 3 нКл.Шарики привели в соприкосновение и вновь , раздвинули на такое же расстояние. Найдите силы их взаимодействия до и после соприкосновения.

Answer 1

До: F1=k*q1*q2/R^2=9*10^9*9*10^-9*3*10^-9/0,09=
После q=(q1+q2)/2=6 нКл
F=k*q^2/R^2=9*10^9*36*10^-18/0,09=36*10^-7 Н

Answer 2

Сила взаимодействия между двумя точечными зарядами можно найти с помощью закона Кулона, который формулируется следующим образом:

$F = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}}$

Где:

• $F$ - сила взаимодействия между зарядами,
• $k$ - постоянная Кулона ($k \approx 9 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2$),
• $q_1$ и $q_2$ - величины зарядов,
• $r$ - расстояние между зарядами.

Для нахождения силы взаимодействия до соприкосновения используем ваши данные:

До соприкосновения: $q_1 = 9 \, \text{нКл}$, $q_2 = 3 \, \text{нКл}$, $r = 30 \, \text{см} = 0.3 \, \text{м}$.

$F_{\text{до}} = \frac{{9 \times 10^9 \cdot |9 \times 10^{-9} \cdot 3 \times 10^{-9}|}}{{(0.3 \, \text{м})^2}}$

$F_{\text{до}} = \frac{{9 \cdot 3 \cdot 10^{-9} \cdot 10^9 \cdot 10^9}}{{(0.3 \, \text{м})^2}}$

$F_{\text{до}} = 9 \cdot 3 \cdot 10^{-9} \cdot 10^9 \cdot 10^9 \cdot \frac{1}{{0.3^2}}$

$F_{\text{до}} = 9 \cdot 3 \cdot 10^{-9} \cdot 10^9 \cdot 10^9 \cdot \frac{1}{{0.09}}$

$F_{\text{до}} = 27 \cdot 10^{-9} \cdot 10^9 \cdot 10^9 \cdot \frac{1}{{0.09}}$

$F_{\text{до}} = 27 \cdot 10^9 \cdot \frac{1}{{0.09}} \, \text{Н}$

$F_{\text{до}} = 27 \cdot \frac{{10^9}}{{0.09}} \, \text{Н}$

$F_{\text{до}} \approx 3 \times 10^{11} \, \text{Н}$

После соприкосновения, суммарный заряд обоих шариков равен $9 \, \text{нКл} - 3 \, \text{нКл} = 6 \, \text{нКл}$.

Теперь мы можем найти силу взаимодействия после соприкосновения при том же расстоянии 0.3 м:

После соприкосновения: $q_1 = q_2 = 6 \, \text{нКл}$ (суммарный заряд).

$F_{\text{после}} = \frac{{9 \times 10^9 \cdot |6 \times 10^{-9} \cdot 6 \times 10^{-9}|}}{{(0.3 \, \text{м})^2}}$

$F_{\text{после}} = \frac{{9 \cdot 6 \cdot 6 \cdot 10^{-9} \cdot 10^{-9} \cdot 10^9 \cdot 10^9}}{{(0.3 \, \text{м})^2}}$