Два одинаковых металлических шарика,имеющие заряды -60 нкл и 20 нкл,привели в соприкосновение и раздвинули на 20 см. определите силу электрического взаимодействия между шариками.

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Сила электрического взаимодействия между шариками составляет 910-59 center dot 10 to the negative 5 power Н. Шаг 1: Определение заряда шариков после соприкосновения При соприкосновении двух одинаковых металлических шариков их суммарный заряд перераспределяется поровну. Согласно закону сохранения электрического заряда, новый заряд каждого шарика qq вычисляется по формуле: q=q1+q22q equals the fraction with numerator q sub 1 plus q sub 2 and denominator 2 end-fraction Подставим значения в системе СИ ( 1 нКл=10-9 Кл1 нКл equals 10 to the negative 9 power Кл): q=-6010-9+2010-92=-4010-92=-2010-9 Клq equals the fraction with numerator negative 60 center dot 10 to the negative 9 power plus 20 center dot 10 to the negative 9 power and denominator 2 end-fraction equals the fraction with numerator negative 40 center dot 10 to the negative 9 power and denominator 2 end-fraction equals negative 20 center dot 10 to the negative 9 power Кл Шаг 2: Расчет силы электрического взаимодействия После раздвижения шариков на расстояние r=20 см=0.2 мr equals 20 см equals 0.2 м, сила их взаимодействия (отталкивания, так как заряды одноименные) определяется законом Кулона: F=k|qq|r2cap F equals k center dot the fraction with numerator the absolute value of q center dot q end-absolute-value and denominator r squared end-fraction Где электрическая постоянная k9109 Нм2/Кл2k is approximately equal to 9 center dot 10 to the nineth power Н center dot м squared / Кл squared. Подставим значения: F=9109(2010-9)20.22cap F equals 9 center dot 10 to the nineth power center dot the fraction with numerator open paren 20 center dot 10 to the negative 9 power close paren squared and denominator 0.2 squared end-fraction F=910940010-180.04cap F equals 9 center dot 10 to the nineth power center dot the fraction with numerator 400 center dot 10 to the negative 18 power and denominator 0.04 end-fraction F=9109410-16410-2=910910-14=910-5 Нcap F equals 9 center dot 10 to the nineth power center dot the fraction with numerator 4 center dot 10 to the negative 16 power and denominator 4 center dot 10 to the negative 2 power end-fraction equals 9 center dot 10 to the nineth power center dot 10 to the negative 14 power equals 9 center dot 10 to the negative 5 power Н Ответ: Сила взаимодействия равна 910-59 center dot 10 to the negative 5 power Н (или 9090 мкН). Нужно ли рассчитать, как изменится сила, если поместить эти шарики в какую-либо диэлектрическую среду, например, в масло?

Форма ответа

Ваш аватар