1. Два маленьких одинаковых проводящих шарика, заря¬женные один отрицательным зарядом -15 мкКл, другой положительным 25 мкКл, приводят в соприкосновение и вновь раздвигают на расстояние 5 см. Определите заряд каждого шарика после соприкосновения и силу их взаи¬модействия. 2. Одинаковые металлические шарики, заряженные одно¬именными зарядами q и 4q, находятся на расстоянии х друг от друга. Шарики привели в соприкосновение. На какое расстояние необходимо их раздвинуть, чтобы сила взаимодействия осталась прежней?
1. Для решения этой задачи мы можем использовать закон Кулона, который гласит: сила взаимодействия между двумя заряженными телами пропорциональна произведению их зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Формула, которую мы можем использовать для рассчета силы взаимодействия, выглядит следующим образом:
F = (k * q1 * q2) / r^2,
где F - сила взаимодействия, k - постоянная Кулона (k = 8,99 * 10^9 Н * м^2/Кл^2), q1 и q2 - заряды шариков, r - расстояние между шариками.
В данной задаче нам известны следующие значения:
q1 = -15 мкКл (отрицательный заряд)
q2 = 25 мкКл (положительный заряд)
r = 5 см = 0.05 м.
Подставим эти значения в формулу:
F = (8,99 * 10^9 Н * м^2/Кл^2) * (-15 * 10^-6 Кл) * (25 * 10^-6 Кл) / (0.05 м)^2.
Расчет даст нам значение силы взаимодействия между шариками.
Чтобы определить заряд каждого шарика после соприкосновения, мы можем использовать закон сохранения заряда, который гласит: сумма зарядов до соприкосновения равна сумме зарядов после соприкосновения.
Пусть q1' и q2' будут зарядами шариков после соприкосновения. Тогда:
q1' + q2' = q1 + q2.
Мы знаем заряды шариков q1 и q2 из условия задачи. Подставим их и найдем значения q1' и q2'.
2. В этой задаче нам нужно найти расстояние между шариками после соприкосновения, чтобы сила взаимодействия осталась прежней. Мы можем использовать тот же закон Кулона и формулу для силы взаимодействия:
F = (k * q1' * q2') / r'^2,
где r' - новое расстояние между шариками после соприкосновения, q1' и q2' - заряды шариков после соприкосновения.
Мы знаем, что сила взаимодействия должна остаться прежней, поэтому можем записать:
F = (k * q1 * q2) / r^2 = (k * q1' * q2') / r'^2.
Таким образом:
(k * q1' * q2') / r'^2 = (k * q1 * q2) / r^2.
Мы знаем заряды шариков до соприкосновения (q1 и q2) и новое расстояние между шариками (r'), которое мы должны найти.
Мы можем использовать данное уравнение для нахождения r'.
Обязательно используйте данные из условия задачи и подставляйте их в формулы. Это поможет вам получить точный ответ на задачу.