Какое расстояние необходимо превысить после соприкосновения, чтобы сохранить модуль силы взаимодействия двух одинаковых
Какое расстояние необходимо превысить после соприкосновения, чтобы сохранить модуль силы взаимодействия двух одинаковых проводящих шариков, разница зарядов которых составляет в два раза, исходя из начального расстояния между ними, равного 50 см?
24.11.2023 15:57
Написать свой ответ:
Описание: Для того чтобы понять, какое расстояние необходимо превысить после соприкосновения двух одинаковых проводящих шариков, разница зарядов которых составляет в два раза, нужно вспомнить некоторые законы электростатики.
В данной задаче мы имеем дело с законом Кулона, который гласит, что сила взаимодействия между двумя точечными зарядами пропорциональна произведению модулей зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними:
F = k * |q1 * q2| / r^2,
где F - сила взаимодействия, q1 и q2 - заряды тел, r - расстояние между ними, k - постоянная Кулона.
После соприкосновения шариков их заряды уравновешиваются, и по закону сохранения заряда сумма зарядов обоих шариков остается неизменной.
Из условия задачи известно, что разница зарядов шариков составляет в два раза, т.е. q1 - q2 = q, где q - значение заряда.
После соприкосновения заряды шариков будут равными и составят половину от начальных зарядов каждого шарика: q1 = q/2 и q2 = q/2.
Чтобы сохранить модуль силы взаимодействия, необходимо учесть, что при увеличении расстояния между шариками эта сила уменьшается.
Таким образом, чтобы сохранить модуль силы взаимодействия на одном из шариков, расстояние между ними должно увеличиться в √2 (примерно 1,414) раза.
Демонстрация: Два проводящих шарика с разницей зарядов в два раза имеют начальное расстояние между ними, равное 10 см. Какое расстояние необходимо превысить после соприкосновения, чтобы сохранить модуль силы взаимодействия?
Совет: Для понимания взаимодействия электрических зарядов полезно вспомнить закон Кулона и закон сохранения заряда. Также, в данной задаче важно обратить внимание на зависимость силы взаимодействия от расстояния между зарядами.
Проверочное упражнение: Два идентичных проводящих шарика имеют начальное расстояние между ними, равное 20 см. Заряд первого шарика составляет 5 мкКл, а второго - 9 мкКл. Какое расстояние необходимо превысить после соприкосновения, чтобы сохранить модуль силы взаимодействия?