Вопрос школьника
Заряды двух одинаковых маленьких металлических шариков равны 5 и -7 нКл. Шарики привели в соприкосновение и вернули в начальное положение. Во сколько раз изменилась сила электрического взаимодействия между ними?
Ответ от учителя
После соприкосновения заряды на шариках распределяются равномерно, то есть каждый из них получит заряд величиной -1 нКл (по закону сохранения заряда). Таким образом, после соприкосновения заряды шариков будут равны -1 нКл и -13 нКл.
Сила электрического взаимодействия между двумя зарядами определяется по закону Кулона:
F = k * q1 * q2 / r^2,
где k — постоянная Кулона, q1 и q2 — заряды шариков, r — расстояние между ними.
Поскольку расстояние между шариками не меняется, то изменение силы электрического взаимодействия будет зависеть только от изменения зарядов. Подставляя новые значения зарядов в формулу, получаем:
F’ = k * (-1 нКл) * (-13 нКл) / r^2 = 13/ r^2 * k * нН
F = k * (5 нКл) * (-7 нКл) / r^2 = -35/ r^2 * k * нН
Отношение F’ к F:
F’ / F = (13/ r^2 * k * нН) / (-35/ r^2 * k * нН) = -13/35
Таким образом, сила электрического взаимодействия между шариками изменилась в -13/35 раза (то есть уменьшилась по модулю).
