Какова сила электрического взаимодействия между двумя одинаковыми металлическими шариками с зарядами -2*10^-8 Кл и -4*10^-8 Кл, если они были приведены в соприкосновение и затем удалены на 10 см друг от друга?

Физика 10 класс Электрические заряды и силы взаимодействия сила электрического взаимодействия заряды металлических шариков физика электричества Coulomb's law расстояние между зарядами взаимодействие зарядов расчет силы взаимодействия Новый

Чтобы найти силу электрического взаимодействия между двумя металлическими шариками, сначала нужно понять, что происходит, когда они соприкасаются и затем удаляются друг от друга.

Шаг 1: Определение заряда каждого шарика после соприкосновения

Когда два металлических шарика соприкасаются, заряды перераспределяются. Поскольку шарики идентичны, общий заряд делится поровну между ними.

• Первоначальные заряды шариков: -2*10^-8 Кл и -4*10^-8 Кл.
• Общий заряд: -2*10^-8 + (-4*10^-8) = -6*10^-8 Кл.
• После соприкосновения каждый шарик будет иметь заряд: -6*10^-8 Кл / 2 = -3*10^-8 Кл.

Шаг 2: Применение закона Кулона для расчета силы взаимодействия

Теперь, когда мы знаем, что оба шарика имеют заряд -3*10^-8 Кл, можем использовать закон Кулона для расчета силы взаимодействия между ними. Закон Кулона формулируется следующим образом:

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

где:

• F - сила взаимодействия;
• k - электростатическая постоянная (приблизительно 8.99 * 10^9 Н·м²/Кл²);
• q1 и q2 - заряды шариков;
• r - расстояние между ними (в метрах).

Шаг 3: Подставляем значения

• q1 = -3*10^-8 Кл;
• q2 = -3*10^-8 Кл;
• r = 10 см = 0.1 м.

Теперь подставим значения в формулу:

F = (8.99 * 10^9) * |(-3*10^-8) * (-3*10^-8)| / (0.1)^2

Сначала найдем произведение зарядов:

• |(-3*10^-8) * (-3*10^-8)| = 9 * 10^{-16} Кл².

Теперь подставим это в формулу:

F = (8.99 * 10^9) * (9 * 10^{-16}) / (0.1)^2

Сначала найдем (0.1)^2 = 0.01.

Теперь подставим это значение:

F = (8.99 * 10^9) * (9 * 10^{-16}) / 0.01.

Теперь можно упростить:

F = (8.99 * 9) * 10^9 * 10^{-16} / 0.01 = (80.91 * 10^{-7}) Н = 8.091 * 10^{-6} Н.

Ответ: Сила электрического взаимодействия между двумя шариками составляет 8.091 * 10^-6 Н.