ID: 00010918
Силы электростатического взаимодействия между двумя небольшими одинаковыми металлическими шариками, имеющими заряды q_1 = + 60 нКл и q_2 = - 20 нКл, равны по модулю 9 мкН. Каким станет модуль сил взаимодействия между шариками, если их привести в соприкосновение и раздвинуть на прежнее расстояние? Ответ дайте в мкН
Источник: ФИПИ
q_1=+60 нКл, q_2=-20 нКл
F=9 мкН (сила до соприкосновения)
шарики одинаковые
F' — сила после соприкосновения — ?
При соприкосновении одинаковых шариков их суммарный заряд распределяется поровну:
q'=\frac{q_1+q_2}{2}=\frac{60+(-20)}{2}=+20 \text{ нКл на каждом}
По закону Кулона на одном и том же расстоянии сила пропорциональна произведению модулей зарядов. Сравним «было» и «стало»:
\frac{F'}{F}=\frac{|q'\cdot q'|}{|q_1\cdot q_2|}=\frac{20\cdot20}{60\cdot20}=\frac{1}{3}
F'=\frac{F}{3}=\frac{9}{3}=3 \text{ мкН}