Question

два одинаковых металлических шарика, расстояние между которыми 60 см, отталкиваются друг от друга с силой 20 мкН. после того, как шарики привели в соприкосновение и удалили на прежнее расстояние, сила отталкивания стала равной 160 мкН. считая заряженные шарики точечными зарядами, найти заряды шариков, которые были на шариках до соприкосновения

Answer 1

1) из закона кулона находим заряд каждого шарика q= корень квадр из F1R1 в квад/к к-коэффициент. 
Зачем все остальное дано, не понятно. наверное. чтобы запутать..

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон Кулона, который описывает взаимодействие между двумя точечными зарядами:

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

где:

• $F$ - сила взаимодействия между зарядами,
• $k$ - постоянная Кулона ($8.988 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2$),
• $q_1$ и $q_2$ - заряды двух точечных зарядов,
• $r$ - расстояние между зарядами.

Из условия известно, что до соприкосновения сила отталкивания составляла 20 мкН (20 * 10^(-6) Н) при расстоянии 60 см (0.6 м), и после соприкосновения сила отталкивания составляет 160 мкН (160 * 10^(-6) Н) при расстоянии 0. Важно отметить, что при соприкосновении расстояние между шариками становится равным нулю, то есть $r = 0$.

Итак, у нас есть два уравнения:

1. До соприкосновения: $20 \times 10^{-6} \, \text{Н} = \frac{{8.988 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{(0.6 \, \text{м})^2}}$

2. После соприкосновения: $160 \times 10^{-6} \, \text{Н} = \frac{{8.988 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{0 \, \text{м}^2}}$

Так как $r$ стало равным нулю после соприкосновения, то сила взаимодействия стала бесконечно большой, и это означает, что один из зарядов должен быть нулевым. Таким образом, один из шариков был не заряжен, а другой имел заряд, который можно найти из первого уравнения:

$20 \times 10^{-6} \, \text{Н} = \frac{{8.988 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 \cdot |q_1 \cdot 0|}}{{(0.6 \, \text{м})^2}}$

Отсюда получаем:

$|q_1| = \frac{{20 \times 10^{-6} \, \text{Н} \cdot (0.6 \, \text{м})^2}}{{8.988 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2}} \approx 1.33 \times 10^{-12} \, \text{Кл}$

Таким образом, заряд одного из шариков составляет примерно $1.33 \times 10^{-12}$ Кл (колонб).