Какая сила взаимодействия Кулона будет между двумя неподвижными маленькими шариками с одинаковыми зарядами, если

Тема урока: Взаимодействие Кулона

Описание: Сила взаимодействия Кулона между двумя заряженными объектами определяется по формуле F = k * (q1 * q2) / r^2, где F - сила в ньютонах, k - электростатическая постоянная (k = 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2), q1 и q2 - заряды объектов в кулонах, r - расстояние между ними в метрах.

Дано, что шарики имеют одинаковые заряды. Пусть q - исходный заряд каждого шарика. После передачи половины заряда первого шарика на второй, заряды шариков станут равными и будут равны q/2.

Таким образом, сила взаимодействия Кулона между шариками после передачи заряда будет равна F = k * ((q/2) * (q/2)) / r^2.

Сокращаем и упрощаем формулу: F = (k * q^2) / (4 * r^2).

Пример: Пусть изначальный заряд каждого шарика составляет 3 Кл и расстояние между ними равно 2 м. Какова будет сила взаимодействия Кулона после передачи половины заряда?

Решение:
q = 3 Кл
r = 2 м

F = (k * q^2) / (4 * r^2)
F = (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2 * (3 Кл)^2) / (4 * (2 м)^2)
F = (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2 * 9 Кл^2) / (4 * 4 м^2)
F = (81 * 10^9 Н * м^2) / (16 м^2)
F = 5,06 * 10^9 Н

Ответ: После передачи половины заряда сила взаимодействия Кулона между шариками составляет 5,06 * 10^9 Н.

Совет: Если необходимо понять концепцию взаимодействия Кулона и его формулу, рекомендуется изучение основ электростатики и электричества. Понимание зарядов, электростатической постоянной и различных законов, связанных с электростатическими явлениями, поможет лучше понять принципы взаимодействия Кулона.

Практика: Два шарика имеют заряды 2 Кл и 4 Кл соответственно. Расстояние между ними равно 3 м. Какова будет сила взаимодействия Кулона между ними? (Ответ округлите до двух десятичных знаков)

Тема вопроса: Сила взаимодействия Кулона между заряженными шариками

Разъяснение:
Сила взаимодействия Кулона является электростатической силой, действующей между заряженными телами. Она определяется по формуле:
F = k * (|q1| * |q2|) / r^2

где F - сила взаимодействия, k - постоянная Кулона (≈ 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2), q1 и q2 - величины зарядов шариков, r - расстояние между шариками.

В данной задаче нам нужно найти силу взаимодействия Кулона между двумя неподвижными шариками с одинаковыми зарядами после передачи половины заряда от одного шарика на другой при сохранении расстояния между ними.

Поскольку передача заряда не меняет расстояние между шариками, то r остается неизменным.

После передачи половины заряда q1 = q2 / 2, так как общий заряд сохраняется.

Теперь мы можем подставить значения в формулу силы взаимодействия Кулона и рассчитать ее:

F = k * (|q1| * |q2|) / r^2
= k * (|q2/2| * |q2|) / r^2
= k * (|q2|^2 / 2) / r^2

Таким образом, сила взаимодействия Кулона между шариками после передачи половины заряда равна k * (|q2|^2 / 2) / r^2, где q2 - исходный заряд одного из шариков.

Доп. материал:
Пусть исходный заряд одного шарика q2 = 4 мкКл, а расстояние между шариками r = 2 м. Тогда, исходя из формулы, мы можем рассчитать силу взаимодействия Кулона:

F = k * (|q2|^2 / 2) / r^2
= 9 * 10^9 * ((4 * 10^-6)^2 / 2) / (2^2)
≈ 4.5 * 10^-2 Н (Ньютон)

Совет:
Для лучшего понимания силы взаимодействия Кулона и ее влияния на объекты, рекомендуется изучить понятие электростатики, поле силы взаимодействия Кулона, а также изучить основные правила и формулы, связанные с этим явлением.

Проверочное упражнение:
Исходя из данной формулы силы взаимодействия Кулона, найдите значение силы, если величина заряда одного из шариков равна 8 мкКл, а расстояние между ними составляет 3 м.