Для определения изменения силы взаимодействия после соединения сфер, мы можем использовать закон Кулона. Закон Кулона гласит, что сила взаимодействия между двумя заряженными частицами прямо пропорциональна произведению их зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Формула для силы взаимодействия между двумя точечными зарядами можно записать следующим образом:
F = k * (|q1| * |q2|) / r^2,
где F - сила взаимодействия, k - постоянная Кулона (k = 9 * 10^9 Н * м^2/Кл^2), q1 и q2 - заряды сфер, r - расстояние между центрами сфер.
После соединения сфер тонкой проволокой, они становятся заряженными с тем же зарядом, так как заряд сохраняется. Таким образом, заряд обеих сфер после соединения будет равен сумме исходных зарядов, то есть 2q + 2q = 4q.
Чтобы определить изменение силы взаимодействия после соединения, нам необходимо сравнить силу до соединения с силой после соединения.
Исходная сила взаимодействия можно определить, подставив исходные значения в формулу Кулона:
F1 = k * (|q1| * |q2|) / r^2,
где |q1| = |q2| = 2q и r = 2r.
F1 = k * (2q * 2q) / (2r)^2,
F1 = (4 * k * q^2) / (4 * r^2),
F1 = (k * q^2) / (r^2).
Сила взаимодействия после соединения определяется зарядом обеих сфер после соединения, то есть 4q, и расстоянием между центрами сфер, которое остается равным r.
F2 = k * (|q1 + q2|)^2 / r^2,
где |q1 + q2| = 4q.
F2 = k * (4q)^2 / r^2,
F2 = (16 * k * q^2) / r^2.
Теперь мы можем определить изменение силы, вычтя исходную силу F1 из силы после соединения F2:
ΔF = F2 - F1,
ΔF = (16 * k * q^2) / r^2 - (k * q^2) / (r^2),
ΔF = [(16 * k * q^2) - (k * q^2)] / r^2,
ΔF = (15 * k * q^2) / r^2.
Таким образом, изменение силы взаимодействия после соединения сфер равно (15 * k * q^2) / r^2.
1. Для построения изображения в линзе нарисуем два параллельных луча, проходящих через оптический центр линзы. Один из лучей будет проходить через вершину линзы, а второй - параллельно оси линзы. Обозначим их на рисунке (рис.1).
Затем, проведем луч, проходящий через фокус линзы и отразившийся в направлении, параллельном оси линзы.
Изображение предмета будет образовано пересечением продолжений лучей после их прохождения через линзу.
Свойства изображения:
- Изображение находится на той же стороне линзы, что и предмет.
- Изображение является прямым, так как оно образуется в направлении, соответствующему движению лучей.
- Изображение меньше предмета, так как оно образуется перед линзой и ближе к её вершине.
2. Для построения изображения второго предмета в линзе поступим аналогично. Нарисуем два параллельных луча, проходящих через оптический центр линзы, и один луч, проходящий через фокус линзы и отражающийся в направлении, параллельном оси линзы (рис.2).
Изображение второго предмета образуется пересечением продолжений лучей после их прохождения через линзу.
Свойства изображения:
- Изображение находится на противоположной стороне линзы от предмета.
- Изображение является перевернутым, так как оно образуется в направлении, противоположном движению лучей.
- Изображение увеличено, так как оно образуется после линзы и дальше от её вершины.
Важно заметить, что при построении изображений в линзе мы учитываем только два луча, которые дают нам информацию о свойствах изображений. При необходимости можно провести и другие лучи и проверить свойства изображений.
Формула для силы взаимодействия между двумя точечными зарядами можно записать следующим образом:
F = k * (|q1| * |q2|) / r^2,
где F - сила взаимодействия, k - постоянная Кулона (k = 9 * 10^9 Н * м^2/Кл^2), q1 и q2 - заряды сфер, r - расстояние между центрами сфер.
После соединения сфер тонкой проволокой, они становятся заряженными с тем же зарядом, так как заряд сохраняется. Таким образом, заряд обеих сфер после соединения будет равен сумме исходных зарядов, то есть 2q + 2q = 4q.
Чтобы определить изменение силы взаимодействия после соединения, нам необходимо сравнить силу до соединения с силой после соединения.
Исходная сила взаимодействия можно определить, подставив исходные значения в формулу Кулона:
F1 = k * (|q1| * |q2|) / r^2,
где |q1| = |q2| = 2q и r = 2r.
F1 = k * (2q * 2q) / (2r)^2,
F1 = (4 * k * q^2) / (4 * r^2),
F1 = (k * q^2) / (r^2).
Сила взаимодействия после соединения определяется зарядом обеих сфер после соединения, то есть 4q, и расстоянием между центрами сфер, которое остается равным r.
F2 = k * (|q1 + q2|)^2 / r^2,
где |q1 + q2| = 4q.
F2 = k * (4q)^2 / r^2,
F2 = (16 * k * q^2) / r^2.
Теперь мы можем определить изменение силы, вычтя исходную силу F1 из силы после соединения F2:
ΔF = F2 - F1,
ΔF = (16 * k * q^2) / r^2 - (k * q^2) / (r^2),
ΔF = [(16 * k * q^2) - (k * q^2)] / r^2,
ΔF = (15 * k * q^2) / r^2.
Таким образом, изменение силы взаимодействия после соединения сфер равно (15 * k * q^2) / r^2.