Question

Два одинаковых металлических шарика с зарядами 1 мкКл и 3 мкКл привели в соприкосновение и развели на расстояние, вдвое больше первоначального. Найдите отношение первоначальной силы кулоновского взаимодействия шариков к конечной.

Answer 1

После взаимодействия, оба шарика приобретут заря равный 2мкКл

Значит отношение равно 1/2 первоначального.

Answer 2

Заряды и расстояние между шариками

У нас есть два металлических шарика с зарядами 1 мкКл и 3 мкКл. Эти шарики были приведены в соприкосновение и затем разведены на расстояние, вдвое большее, чем первоначальное.

Решение

Для решения этой задачи, мы можем использовать закон Кулона, который гласит, что сила взаимодействия между двумя заряженными телами пропорциональна произведению их зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Мы можем использовать следующую формулу для нахождения силы взаимодействия между шариками:

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

где: - F - сила взаимодействия - k - постоянная Кулона (9 * 10^9 N * m^2 / C^2) - q1 и q2 - заряды шариков - r - расстояние между шариками

Мы знаем, что расстояние между шариками увеличилось вдвое, поэтому новое расстояние будет равно 2 * r.

Расчет

Для начала, найдем первоначальную силу взаимодействия между шариками. Подставим значения в формулу:

F1 = k * (q1 * q2) / r^2

F1 = (9 * 10^9 N * m^2 / C^2) * (1 * 10^-6 C) * (3 * 10^-6 C) / r^2

Теперь найдем конечную силу взаимодействия между шариками. Подставим значения в формулу:

F2 = k * (q1 * q2) / (2 * r)^2

F2 = (9 * 10^9 N * m^2 / C^2) * (1 * 10^-6 C) * (3 * 10^-6 C) / (2 * r)^2

Отношение первоначальной силы к конечной

Чтобы найти отношение первоначальной силы к конечной, мы можем разделить первоначальную силу на конечную силу:

Отношение = F1 / F2

Результат

Подставив значения в формулу и произведя вычисления, мы получим отношение первоначальной силы к конечной.

Отношение = (F1 / F2) = ((9 * 10^9 N * m^2 / C^2) * (1 * 10^-6 C) * (3 * 10^-6 C) / r^2) / ((9 * 10^9 N * m^2 / C^2) * (1 * 10^-6 C) * (3 * 10^-6 C) / (2 * r)^2)

Отношение = 1 / (1/4) = 4

Таким образом, отношение первоначальной силы к конечной составляет 4.

Источники: - ' ' - '' - ' . ' - '' - 'Untitled'