Question

Два одинаковых металлических шарика зарядили так, что заряд одного в 5 раз больше чем заряд другого.Шарики соприкоснули друг с другом и развели на то же расстояние.Ка изменилась (по модулю) сила взаимодействия, если шарики имели одноимённые заряды,разноимённые заряды?

Answer 1

F=k*|q|*|q1|/r^2 первоначально сила была равна F=k*|q|*|5q|/r^2, где k =9*10^9 F=6q^2*k/r^2. Когда шарики соединяются, то заряд на них распределяется равномерно. При одноименных зарядах после соприкосновения заряд на обоих шариках составит 3q, при разноименных 2q.

1)Одноименные

F=|3q|*|3q|*k/r^2, значит сила увеличилась в 1.5 раз

2) Разноименные

F=|2q|*|2q|*k/R^2, значит сила уменьшилась в 1.5 раз 

Answer 2

Заряды и сила взаимодействия между шариками

Предположим, что заряд одного из шариков равен q, а заряд другого шарика равен 5q (где q - произвольная величина заряда). Когда шарики соприкасаются друг с другом и разводятся на одинаковое расстояние, мы можем рассмотреть, как изменяется сила взаимодействия между ними в случае одноименных и разноименных зарядов.

Одноименные заряды

Если шарики имеют одноименные заряды (т.е. оба положительные или оба отрицательные), то сила взаимодействия между ними будет отталкивающей. Закон Кулона гласит, что сила взаимодействия между двумя точечными зарядами определяется формулой:

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

где F - сила взаимодействия, k - постоянная Кулона, q1 и q2 - заряды шариков, r - расстояние между шариками.

Поскольку заряд одного шарика в 5 раз больше, чем заряд другого, мы можем записать:

q1 = 5q и q2 = q

Подставляя эти значения в формулу, получаем:

F = k * (|5q| * |q|) / r^2

Упрощая выражение, получаем:

F = 5k * (q^2) / r^2

Таким образом, сила взаимодействия между шариками с одноименными зарядами увеличивается в 5 раз по сравнению с исходной силой взаимодействия.

Разноименные заряды

Если шарики имеют разноименные заряды (один положительный, другой отрицательный), то сила взаимодействия между ними будет притягивающей. В этом случае, используя ту же формулу, мы можем записать:

q1 = 5q и q2 = -q

Подставляя эти значения в формулу, получаем:

F = k * (|5q| * |-q|) / r^2

Упрощая выражение, получаем:

F = 5k * (q^2) / r^2

Таким образом, сила взаимодействия между шариками с разноименными зарядами также увеличивается в 5 раз по сравнению с исходной силой взаимодействия.

Вывод

Итак, в обоих случаях сила взаимодействия между шариками увеличивается в 5 раз по сравнению с исходной силой взаимодействия. Однако, в случае одноименных зарядов сила будет отталкивающей, а в случае разноименных зарядов - притягивающей.

Источники: