W ≅ 8*10^(-7) Дж
Объяснение:
Энергия заряженного конденсатора:
W=CU^2/2; здесь
C - емкость конденсатора, Ф
U - напряжение, до которого заряжен конденсатор, В
Емкость плоского конденсатора:
C=εε₀S/d; здесь
ε₀≅8.85*10^(-12) Ф/м - электрическая постоянная;
ε≅1 - диэлектрическая проницаемость воздуха;
S - площадь пластины конденсатора, кв.м
d - расстояние между пластинами, м
W=ε*ε₀*S*U^2/(2*d)
Переведем необходимые величины в систему СИ:
S=80 кв.см=80*10(-4) кв.м=8*10(-3) кв.м
d=1 мм=0.001 м=10^(-3) м
W=1*8.85*10^(-12)*8*10(-3)*150^2/(2*10^(-3))=796500*10^(-12)≅8*10^(-7) Дж
F=kq₁q₂r² - закон Кулона
сила взаимодействия зарядов q и nq
F₁=knq²/r²
найдем заряды шариков после соприкосновения -шарики одинаковые, поэтому заряды складываются и делятся на 2, тогда
q₂=(q+nq)/2=q(1+n)/2
тогда сила взаимодействия станет
F₂=kq²(1+n)²/4r²
найдём как изменилась сила взаимодействия
F₂/F₁=kq²(1+n)²/4r²/knq²/r²
при делении дроби на дробь, вторая дробь переворачивается, тогда
F₂/F₁=(1+n)²/4n