Вопрос школьника
Два одинаковых маленьких шарика, обладающих зарядом q1 = 6 мкКл и зарядом q2 = -12 мкКл, находятся на расстоянии 60 см друг от друга. Определите силу взаимодействия между ними. Чему будет равен заряд каждого шарика, если их привести в соприкосновение и затем разъединить?
Ответ от учителя
Сила взаимодействия между двумя заряженными шариками определяется законом Кулона:
F = k * q1 * q2 / r^2,
где k — постоянная Кулона (k = 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2), q1 и q2 — заряды шариков, r — расстояние между ними.
Подставляя известные значения, получаем:
F = 9 * 10^9 * 6 * 10^-6 * (-12) * 10^-6 / (0.6)^2 = -54 Н.
Отрицательный знак означает, что сила взаимодействия является притягивающей.
Чтобы определить заряд каждого шарика после их приведения в соприкосновение и разъединения, можно воспользоваться законом сохранения заряда. Согласно этому закону, сумма зарядов системы остается неизменной при любых ее преобразованиях.
Таким образом, после приведения в соприкосновение и разъединения заряд каждого шарика будет равен половине суммы их начальных зарядов:
q = (q1 + q2) / 2 = (6 — 12) * 10^-6 / 2 = -3 * 10^-6 Кл.
Отрицательный знак означает, что оба шарика будут иметь отрицательный заряд.
