Question

Два одинаковых металлических шарика заряжены разноименно величина заряда одной из них в 5 раз больше заряда другой. шари привели в соприкосновение и развели на предыдульшое расстояние. во сколько раз изменится по модулю сила их взаимодействия?

Answer 1

По условию: |q₁|=5|q₂|
Первоначальный модуль силы их взаимодействия: F₁ = k|q₁||q₂|/r² = 5kq₂²/r²
Затем шары привели в соприкосновение и развели, заряд распределился и стал равным на обоих шарах. Т.к. заряды были разноименными, то модуль суммы их зарядов - 4q. Таким образом, модуль заряда каждого шара после соприкосновения - 2q.
Конечный модуль силы их взаимодействия: F₂ = k|2q||2q|/r² = 4kq²/r²
Найдем отношение начальной и конечной сил взаимодействия: F₁/F₂ = 5/4

Answer 2

Для решения этой задачи, нам необходимо использовать закон Кулона, который гласит, что сила взаимодействия двух заряженных тел пропорциональна произведению их зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Пусть заряд одного шарика равен q, а заряд другого шарика равен 5q (так как величина заряда одной из них в 5 раз больше заряда другой).

Пусть F1 - сила взаимодействия до разведения, а F2 - сила взаимодействия после разведения.

Так как сила пропорциональна произведению зарядов, то F1 = k * q * 5q = 5kq^2, где k - постоянная пропорциональности.

После разведения шариков они будут находиться на предельно близком расстоянии, поэтому можно считать, что расстояние между ними не изменилось.

Таким образом, F2 = k * q * 5q = 5kq^2 = F1.

Итак, сила взаимодействия по модулю не изменится и останется такой же, как до разведения шариков.