Question

Однородные металлические шарики, заряженные разноименными зарядами -q и +5q взаимодействуют друг с другом силой F1. Шарики привели в соприкосновение и раздвинули на прежнее расстояние. Чему стала равна сила F2 их электрического взаимодействия?

Answer 1

Давайте рассмотрим силу электрического взаимодействия между двумя заряженными шариками. Закон Кулона описывает величину этой силы и выражается следующим образом:

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

где: - \( F \) - сила электрического взаимодействия, - \( k \) - постоянная Кулона (\( k \approx 8.99 \times 10^9 \ \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 \)), - \( q_1 \) и \( q_2 \) - величины зарядов шариков, - \( r \) - расстояние между центрами шариков.

Из условия задачи мы знаем, что у нас есть два шарика с зарядами \(-q\) и \(-5q\), которые изначально находятся на расстоянии друг от друга. Сила взаимодействия между ними равна \( F_1 \).

Теперь шарики раздвигаются, и нам нужно найти новую силу взаимодействия \( F_2 \). Расстояние между центрами шариков при этом остается прежним.

Известно, что сила пропорциональна обратному квадрату расстояния между заряженными телами. Поскольку расстояние осталось постоянным, можно записать отношение новой силы к старой:

\[ \frac{F_2}{F_1} = \left(\frac{r}{r}\right)^2 = 1 \]

Таким образом, сила взаимодействия \( F_2 \) также будет равна \( F_1 \).