Який заряд має перша кулька? Яка буде сила електростатичної взаємодії кульок після того, як вони зіткнуться

Содержание вопроса: Заряд і сила електростатичної взаємодії

Пояснення: Заряд - це фізична величина, яка характеризує взаємодію між частинками зарядженими. Заряд може бути позитивним (+), негативним (-) або нейтральним (0). Взаємодія між зарядженими тілами регулюється законом Кулона, який визначає силу взаємодії між двома зарядженими частинками.

1. Щоб визначити заряд першої кульки, нам потрібно знати значення заряду другої кульки і силу електростатичної взаємодії між ними після зіткнення і розіходження на однакову відстань. Будемо позначати заряд першої кульки як Q₁.

2. За законом Кулона, сила електростатичної взаємодії (F) між двома зарядженими тілами пропорційна добутку їх зарядів (Q₁ і Q₂) та обернено пропорційна квадрату відстані (r) між ними. Тобто, F ∝ (Q₁ * Q₂) / r².

3. Після зіткнення кульок і розіходження на однакову відстань, сила електростатичної взаємодії буде такою самою, тому можемо записати рівняння: F₁ = F₂.

4. Підставляємо вираз для сили з кроку 2 для обох кульок та при рівності сил отримуємо: (Q₁ * Q₂) / r₁² = (Q₂ * Q₁) / r₂².

5. Припускаючи, що відстані (r₁ та r₂) рівні, вони зникають і рівняння спрощується до: Q₁ = Q₂.

Таким чином, перша кулька матиме той самий заряд, що і друга кулька.

Приклад використання: Нехай друга кулька має заряд 5 Кулонів (C) і після зіткнення і розіходимості на однакову відстань сила електростатичної взаємодії становить 10 Ньютонів (Н). Який заряд має перша кулька?

Рекомендації: Для кращого розуміння цієї теми, рекомендується ознайомитись зі способами зарядження тіл, законом Кулона, а також вивчити приклади розрахунків.

Вправа: Якщо перша кулька має заряд 8 Кулонів (C) і сила електростатичної взаємодії після зіткнення і розіходимості на однакову відстань становить 20 Ньютонів (Н), який заряд має друга кулька?