Какой радиус имеет второй металлический шарик, который был соединён проводником с первым металлическим шариком, радиус

Тема вопроса: Закон Кулона и радиус второго металлического шарика

Объяснение:
Для решения этой задачи мы можем использовать закон Кулона, который гласит, что сила взаимодействия между двумя точечными зарядами пропорциональна произведению этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Мы можем использовать также формулу для заряда, которая гласит, что заряд равен заряду второго шарика на величину заряда первого шарика, деленную на радиусы шариков в квадрате.

Известные значения:
Радиус первого шарика (r1) = 5 см = 0,05 м,
Заряд первого шарика (q1) = 8 нкл,
Заряд второго шарика (q2) = 6 нкл.

Давайте найдем радиус второго шарика (r2):

Используя формулу закона Кулона, мы можем написать:

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

где F - сила взаимодействия, k - постоянная Кулона, q1 и q2 - заряды шариков, r - расстояние между шариками.

Мы также знаем, что оба шарика находятся в контакте, что означает, что расстояние между ними равно сумме их радиусов, то есть r = r1 + r2.

Мы можем заменить это в нашей формуле:

k * ((q1 * q2) / (r1 + r2)^2) = k * ((q1 * q2) / (0.05 + r2)^2)

У нас также есть информация о заряде второго шарика до контакта, который равен 0.

Значит, можем написать:

k * ((q1 * q2) / (0.05 + r2)^2) = 0

Теперь мы можем решить это уравнение относительно r2.

Выполняя необходимые математические операции, получаем:

(r1 + r2)^2 = (q1 * q2) / k

(0.05 + r2)^2 = (8 * 6) / k

0.05 + r2 = sqrt((48) / k)

r2 = sqrt((48) / k) - 0.05

k для металлических шариков равен 8,99 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2.

Подставляя значение k в формулу, получаем:

r2 = sqrt((48) / (8.99 * 10^9)) - 0.05

r2 ≈ 0.065 м или 6.5 см.

Совет: При работе с задачами, связанными с электростатикой, важно помнить единицы измерения и использовать правильные формулы. Также постарайтесь всегда представлять физический смысл каждой величины в задаче, чтобы понять, как они взаимодействуют друг с другом.

Ещё задача: Если радиус первого металлического шарика равен 6 см, а заряд первого шарика составляет 10 нкл, какой радиус должен иметь второй металлический шарик, чтобы оба шарика имели равные заряды? (Ответ округлите до ближайшего сантиметра)