Прежде всего надо отметить что мы имеем дело с металлическими шарами ( проводниками) 1) если бы шарики были точечными зарядами и R>>r R - расстояние между телами r-размеры шаров то при любом знаке зарядов F1=F2=k*q1*q2/R^2
2) если учитывать размеры шаров ( заряды не точечные) при разноименных зарядах они будут скапливаться на ближних поверхностях при одноименных зарядах на дальних поверхностях значит R2>R1 но так как F~1/R^2 F1>F2 ( силы будут разными по модулю )
Никакого противоречия с законом Кулона здесь НЕТ потому что закон Кулона в виде F=k*q1*q2/R^2 для точечных зарядов
Объяснение:
Дано:
ε = 3
ρ / ρ₁ - ?
1)
Пусть сила тяжести шарика равна m·g
Сила притяжения шарика к пластине F.
Шарик в равновесии, поэтому запишем
m·g = F
ρ·g·V = F (1)
2)
Заливаем диэлектрик.
Сила тяжести не изменилась.
Сила притяжения стала в ε раз меньше:
F₁ = F / ε.
Кроме того появляется и выталкивающая сила:
Fₐ = ρ₁·g·V
Но шарик по прежнему в равновесии:
m·g = F / ε + ρ₁·g·V (2)
Тогда, учитывая (1), имеем:
ρ·g·V = ρ·g·V / ε + ρ₁·g·V
ρ = ρ / ε + ρ₁
ρ· (1 - 1/ε) = ρ₁
ρ / ρ₁ = ε / (ε - 1)
ρ / ρ₁ = 3 / 2