Сила Архимеда у нас зависит от плотности жидкости, в которой находятся шарики и от объема погруженной части тела.
Если шарики находятся в одной жидкости и их погруженные объемы равны, то получается, что одинаковая сила действует на них.
Можно доказать это через формулы:
F(a) = pgV
p - плотность жидкости
V - объем тела
V1 - объём погруженной части первого шарика
V2 - объём погруженной части второго шарика
V1 = V2 = V (т.к объёмы равны)
p - плотность жидкости (она у нас видимо одна)
Сразу видим, что тут все величины равны, значит и выталкивающая сила будет одинаковая.
Получим:
pgV1 = pgV2
pgV = pgV
Дано:
R = 30 см = 0,30 v
q₁ = 60 мКл = 60·10⁻³ Кл
Δq = 0,40 мКл = 0,40·10⁻³ Кл
A - ?
Первоначальный потенциал сферы:
φ₁ = k·q₁ / R
Конечный потенциал сферы:
φ₂ = k·(q₁+Δq) / R
Разность потенциалов:
φ₂ - φ₂ = k·(q₁+Δq) / R - k·q₁ / R = k·Δq / R
Работа:
A = Δq · (φ₂ - φ₂) = k·(Δq)² / R = 9·10⁹ (0,40·10⁻⁶)² / 0,3 ≈ 4,8 мДж