Задание 11 ЕГЭ по физике: Во сколько раз уменьшится модуль сил взаимодействия двух…

№2. Задание 11

ID: 00025852

Во сколько раз уменьшится модуль сил взаимодействия двух небольших металлических шариков одинакового диаметра, имеющих заряды q _{1} = +4 нКл и q _{2}_{ }= –8 нКл, если шарики привести в соприкосновение и раздвинуть на прежнее расстояние?

в раз(а)

Источник: ФИПИ

Решение

Сначала сила взаимодействия шариков — кулоновская, между зарядами $q_1=+4$ нКл и $q_2=-8$ нКл: $F_1=\dfrac{k|4||{-8}|}{r^2}$ , то есть пропорциональна $32$ .

Когда одинаковые шарики соприкасаются, их общий заряд (с учётом знаков) делится между ними поровну: $q_{\text{сумм}}=4+(-8)=-4$ нКл, значит на каждом шарике после контакта окажется по $q'=\dfrac{-4}{2}=-2$ нКл.

Новая сила на том же расстоянии пропорциональна $|{-2}|\cdot|{-2}|=4$ .

Сравним силы: $\dfrac{F_1}{F_2}=\dfrac{32}{4}=8$ .

Сила уменьшилась в 8 раз.

Ответ