Каково отношение модулей сил взаимодействия двух одинаковых металлических шариков с зарядами 9·10 -8 Кл и -3·10 -8 Кл до и после их соприкосновения, если они были приведены в соприкосновение и затем разведены на прежнее расстояние?

Физика 10 класс Электрические заряды и силы взаимодействия отношение модулей сил металлические шарики заряды соприкосновение взаимодействие сил Новый

Для решения данной задачи нам нужно рассмотреть, что происходит с зарядами металлических шариков, когда они соприкасаются, и как это влияет на их взаимодействие после разведения.

Шаг 1: Определение начальных зарядов шариков

• Первый шарик имеет заряд 9·10^-8 Кл.
• Второй шарик имеет заряд -3·10^-8 Кл.

Шаг 2: Применение принципа сохранения заряда при соприкосновении

Когда два металлических шарика соприкасаются, заряды перераспределяются между ними. Общий заряд системы можно найти, сложив заряды обоих шариков:

Q = 9·10^-8 Кл + (-3·10^-8 Кл) = 6·10^-8 Кл.

Так как шарики одинаковые, после соприкосновения каждый из них будет иметь равный заряд:

Q_новый = Q / 2 = (6·10^-8 Кл) / 2 = 3·10^-8 Кл.

Шаг 3: Определение модулей сил взаимодействия

Сила взаимодействия между двумя зарядами определяется законом Кулона:

F = k * |q₁ * q₂| / r²,

где k - коэффициент пропорциональности (постоянная Кулона), q₁ и q₂ - заряды, r - расстояние между ними.

Сначала найдем силу взаимодействия до соприкосновения:

• F_до = k * |(9·10^-8) * (-3·10^-8)| / r² = k * 27·10^-16 / r².

Теперь найдем силу взаимодействия после соприкосновения:

• F_после = k * |(3·10^-8) * (3·10^-8)| / r² = k * 9·10^-16 / r².

Шаг 4: Определение отношения сил

Теперь мы можем найти отношение модулей сил взаимодействия:

Отношение = F_до / F_после = (k * 27·10^-16 / r²) / (k * 9·10^-16 / r²) = 27 / 9 = 3.

Ответ: Отношение модулей сил взаимодействия двух шариков до и после соприкосновения равно 3.