Question

Двум одинаковым шарикам сообщили заряды -4 и 16.шарики приблизили друг к другу до соприкосновения и затем развели на расстояние 3 см..при этом сила их кулоновского взаимодействия составила f.

Answer 1

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать закон Кулона, который гласит, что сила взаимодействия между двумя заряженными телами пропорциональна произведению их зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Сначала найдем силу взаимодействия между шарами до того, как они были разведены на расстояние 3 см. Формула для расчета силы взаимодействия двух заряженных тел имеет вид:

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

где F - сила взаимодействия, k - постоянная Кулона (k ≈ 9 * 10^9 N * m^2 / C^2), q1 и q2 - заряды шариков, r - расстояние между ними.

Подставляем известные значения:

F = (9 * 10^9 N * m^2 / C^2) * (|-4 * 16|) / (0,03 м)^2.

Сначала проводим операцию внутри абсолютных значений:

F = (9 * 10^9 N * m^2 / C^2) * (|-4 * 16|) / (0,03 м)^2
= (9 * 10^9 N * m^2 / C^2) * (64) / (900 мм^2)
= (9 * 10^9 N * m^2 / C^2) * (64) / (900 * 10^(-6) м^2)
= (9 * 10^9 N * m^2 / C^2) * (64) / (9 * 10^(-4) м^2)
= (9 * 64 * 10^9 N * m^2 / C^2) / (9 * 10^(-4) м^2)
= (64 * 10^9 N * m^2 / C^2) / (10^(-4) м^2)
= 64 * 10^9 N * m^2 / (C^2 * 10^(-4) м^2)
= 64 * 10^9 * 10^4 N * m^2 / C^2
= 64 * 10^13 N * m^2 / C^2
= 64 * 10^13 N * C / C^2 * m^2
= 64 * 10^13 N / C * m^2
≈ 64 * 10^13 N / C * 0,01 м^2
= 0,64 * 10^13 N * м^2 / C.

Теперь можем ответить на вопрос задачи: сила кулоновского взаимодействия между двумя шариками до разведения на расстояние 3 см составляет примерно 0,64 * 10^13 Н * м^2 / С.

Обратите внимание, что ответ можно представить и в отрицательной форме (-0,64 * 10^13 Н * м^2 / С), так как величина заряда может иметь как положительный, так и отрицательный знак. В данном случае отрицательный заряд соответствует силе притяжения, а положительный - отталкиванию.