Какова сила электрического взаимодействия между двумя одинаковыми металлическими шариками, имеющими заряды -2*10^-8 Кл и -4*10^-8 Кл, если их привели в соприкосновение, а затем удалили на 10 см друг от друга?

Физика 9 класс Электростатика сила электрического взаимодействия металлические шарики заряды закон Кулона расстояние 10 см физика электрические заряды взаимодействие зарядов Новый

Чтобы найти силу электрического взаимодействия между двумя металлическими шариками, сначала необходимо определить их заряды после соприкосновения.

Шаг 1: Определение зарядов после соприкосновения

Когда два одинаковых металлических шарика соприкасаются, их заряды перераспределяются. В данном случае у нас есть:

• Первый шарик: заряд -2*10^-8 Кл
• Второй шарик: заряд -4*10^-8 Кл

Общий заряд двух шариков:

-2*10^-8 Кл + (-4*10^-8 Кл) = -6*10^-8 Кл.

Поскольку шарики одинаковые, после соприкосновения заряд распределится поровну:

Заряд на каждом шарике после соприкосновения:

-6*10^-8 Кл / 2 = -3*10^-8 Кл.

Шаг 2: Применение закона Кулона

Теперь, когда мы знаем, что каждый шарик имеет заряд -3*10^-8 Кл, мы можем использовать закон Кулона для расчета силы взаимодействия между ними. Закон Кулона гласит:

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

где:

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

В нашем случае:

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

Шаг 3: Подстановка значений

Теперь подставим значения в формулу:

F = (8.99 * 10^9 Н·м²/Кл²) * |(-3*10^-8 Кл) * (-3*10^-8 Кл)| / (0.1 м)².

Сначала найдем произведение зарядов:

|(-3*10^-8 Кл) * (-3*10^-8 Кл)| = 9 * 10^-16 Кл².

Теперь подставим это значение в формулу:

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

Теперь вычислим:

F = (8.99 * 10^9) * (9 * 10^-16) / 0.01 = (8.99 * 9) * 10^9 * 10^-14 = 80.91 * 10^-5 Н = 8.091 * 10^-4 Н.

Ответ: Сила электрического взаимодействия между двумя шариками составляет примерно 8.091 * 10^-4 Н.