Определите силы взаимодействия до и после соприкосновения двух одинаковых шариков, находящихся на расстоянии 40 см друг от друга, с зарядами 9 * 10^-9 Кл и -2 * 10^-9 Кл.

До взаимодействия: Дано: * $r = 40 \text{ см} = 0.4 \text{ м}$ * $q_1 = 9 \cdot 10^{-9} \text{ Кл}$ * $q_2 = -2 \cdot 10^{-9} \text{ Кл}$ * Коэффициент Кулона $k = 9 \cdot 10^9 \frac{\text{Н} \cdot \text{м}^2}{\text{Кл}^2}$ По закону Кулона, сила взаимодействия между зарядами: $$F = k \frac{|q_1 q_2|}{r^2}$$ Подставляем значения: $$F = 9 \cdot 10^9 \frac{|(9 \cdot 10^{-9}) \cdot (-2 \cdot 10^{-9})|}{(0.4)^2} = 9 \cdot 10^9 \frac{18 \cdot 10^{-18}}{0.16} = \frac{9 \cdot 18}{0.16} \cdot 10^{-9} = 1012.5 \cdot 10^{-9} \text{ Н} = 1.0125 \cdot 10^{-6} \text{ Н}$$ После взаимодействия: При соприкосновении заряды перераспределяются так, что каждый шарик получает одинаковый заряд, равный среднему арифметическому начальных зарядов: $$q'_1 = q'_2 = \frac{q_1 + q_2}{2}$$ Рассчитываем новый заряд: $$q' = \frac{9 \cdot 10^{-9} + (-2 \cdot 10^{-9})}{2} = \frac{7 \cdot 10^{-9}}{2} = 3.5 \cdot 10^{-9} \text{ Кл}$$ Теперь найдем силу взаимодействия с новыми зарядами на том же расстоянии: $$F' = k \frac{|q' q'|}{r^2} = k \frac{(q')^2}{r^2}$$ Подставляем значения: $$F' = 9 \cdot 10^9 \frac{(3.5 \cdot 10^{-9})^2}{(0.4)^2} = 9 \cdot 10^9 \frac{12.25 \cdot 10^{-18}}{0.16} = \frac{9 \cdot 12.25}{0.16} \cdot 10^{-9} = 689.0625 \cdot 10^{-9} \text{ Н} = 6.890625 \cdot 10^{-7} \text{ Н}$$ **Ответ:** **До соприкосновения сила взаимодействия: $1.0125 \cdot 10^{-6} \text{ Н}$** **После соприкосновения сила взаимодействия: $6.890625 \cdot 10^{-7} \text{ Н}$**