Вопрос:

Два одинаковых шарика находятся на расстоянии 40 см друг от друга. Заряд одного из них 9 * 10^-9 Кл, а заряд другого -2 * 10^-9 Кл.

Фотография

Ответ ассистента

3. **Дано:** $r = 40 \text{ см} = 0,4 \text{ м}$ $q_1 = 9 \cdot 10^{-9} \text{ Кл}$ $q_2 = -2 \cdot 10^{-9} \text{ Кл}$ $k = 9 \cdot 10^9 \text{ Н} \cdot \text{ м}^2/\text{Кл}^2$ **Решение:** 1) Сила взаимодействия до соприкосновения по закону Кулона: $F_1 = k \frac{|q_1| \cdot |q_2|}{r^2} = 9 \cdot 10^9 \cdot \frac{9 \cdot 10^{-9} \cdot 2 \cdot 10^{-9}}{0,4^2} = \frac{162 \cdot 10^{-9}}{0,16} \approx 1012,5 \cdot 10^{-9} \text{ Н} \approx 1,01 \cdot 10^{-6} \text{ Н}$. 2) При соприкосновении заряды перераспределяются поровну (так как шарики одинаковые): $q'_1 = q'_2 = \frac{q_1 + q_2}{2} = \frac{9 \cdot 10^{-9} + (-2 \cdot 10^{-9})}{2} = 3,5 \cdot 10^{-9} \text{ Кл}$. 3) Сила после соприкосновения: $F_2 = k \frac{(q'_1)^2}{r^2} = 9 \cdot 10^9 \cdot \frac{(3,5 \cdot 10^{-9})^2}{0,16} = \frac{9 \cdot 10^9 \cdot 12,25 \cdot 10^{-18}}{0,16} = \frac{110,25 \cdot 10^{-9}}{0,16} \approx 689 \cdot 10^{-9} \text{ Н} \approx 0,69 \cdot 10^{-6} \text{ Н}$. **Ответ:** $1,01 \cdot 10^{-6} \text{ Н}$ и $0,69 \cdot 10^{-6} \text{ Н}$. 4. **Дано:** $q_1 = 1,0 \cdot 10^{-8} \text{ Кл}$ $q_2 = 2,0 \cdot 10^{-8} \text{ Кл}$ $q_3 = -3 \cdot 10^{-9} \text{ Кл}$ $r = 1 \text{ м} \Rightarrow r_1 = r_2 = 0,5 \text{ м}$ **Решение:** Заряд $q_3$ находится посередине. На него действуют две силы притяжения (так как он отрицательный, а $q_1$ и $q_2$ положительные), направленные в противоположные стороны. $F_{13} = k \frac{|q_1 q_3|}{r_1^2} = 9 \cdot 10^9 \cdot \frac{10^{-8} \cdot 3 \cdot 10^{-9}}{0,5^2} = \frac{27 \cdot 10^{-8}}{0,25} = 108 \cdot 10^{-8} \text{ Н}$. $F_{23} = k \frac{|q_2 q_3|}{r_2^2} = 9 \cdot 10^9 \cdot \frac{2 \cdot 10^{-8} \cdot 3 \cdot 10^{-9}}{0,5^2} = \frac{54 \cdot 10^{-8}}{0,25} = 216 \cdot 10^{-8} \text{ Н}$. Разультирующая сила: $F = F_{23} - F_{13} = 216 \cdot 10^{-8} - 108 \cdot 10^{-8} = 108 \cdot 10^{-8} \text{ Н} = 1,08 \cdot 10^{-6} \text{ Н}$. Сила направлена в сторону большего заряда $q_2$. **Ответ:** $1,08 \cdot 10^{-6} \text{ Н}$, направлена к заряду $2,0 \cdot 10^{-8} \text{ Кл}$.

Другие решения

Что ещё задавали пользователи