Какие значения зарядов шариков до их соприкосновения, если два точечных заряда притягиваются с силой 4мн при расстоянии между ними 30 см, а после соприкосновения и возвращения на прежнее расстояние, сила взаимодействия стала равной 2,25 мн?
Лиска
Хорошо, давайте решим задачу о взаимодействии двух зарядов. Для начала, давайте обозначим значения зарядов до соприкосновения как \(q_1\) и \(q_2\), а расстояние между ними обозначим как \(r\). После соприкосновения и возвращения на прежнее расстояние, сила взаимодействия равна 2,25 мн.
Известно, что сила взаимодействия между двумя точечными зарядами определяется законом Кулона. Согласно закону Кулона, сила \(F\) между двумя зарядами прямо пропорциональна их величинам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними:
\[F = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}}\]
где \(k\) - постоянная Кулона (\(k = 9 \times 10^9 \, \text{Н}\cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2\)).
Мы знаем, что сила взаимодействия до соприкосновения равна 4 мн при расстоянии 30 см. Подставим эти значения в уравнение:
\[4\, \text{мН} = \frac{{9 \times 10^9 \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{0,3^2}}\]
Теперь давайте решим это уравнение относительно \(q_1 \cdot q_2\):
\[q_1 \cdot q_2 = \frac{{4 \times (0,3^2)}}{{9 \times 10^9}}\]
Вычислим правую часть уравнения:
\[q_1 \cdot q_2 = \frac{{0,36}}{{9 \times 10^9}} \, \text{Кл}^2\]
Теперь, когда у нас есть значение \(q_1 \cdot q_2\) до соприкосновения, давайте посмотрим на последующий сценарий, когда заряды соприкасаются и возвращаются на прежнее расстояние. В этом случае сила взаимодействия стала равной 2,25 мН. Подставим это значение и полученное ранее значение \(q_1 \cdot q_2\) в уравнение:
\[2,25 \, \text{мН} = \frac{{9 \times 10^9 \cdot (q_1 \cdot q_2)}}{{0,3^2}}\]
Теперь давайте решим это уравнение относительно \(q_1 \cdot q_2\):
\[q_1 \cdot q_2 = \frac{{2,25 \times (0,3^2)}}{{9 \times 10^9}}\]
Вычислим правую часть уравнения:
\[q_1 \cdot q_2 = \frac{{0,2025}}{{9 \times 10^9}} \, \text{Кл}^2\]
Итак, мы получили значения зарядов до их соприкосновения: \(q_1 \cdot q_2 = \frac{{0,36}}{{9 \times 10^9}} \, \text{Кл}^2\) и после соприкосновения и возвращения на прежнее расстояние: \(q_1 \cdot q_2 = \frac{{0,2025}}{{9 \times 10^9}} \, \text{Кл}^2\).
Для получения конкретных значений зарядов \(q_1\) и \(q_2\), нам нужно знать одно из значений исходных зарядов. Если у вас есть какие-то дополнительные сведения о зарядах, я смогу помочь вам решить задачу полностью.
Известно, что сила взаимодействия между двумя точечными зарядами определяется законом Кулона. Согласно закону Кулона, сила \(F\) между двумя зарядами прямо пропорциональна их величинам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними:
\[F = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}}\]
где \(k\) - постоянная Кулона (\(k = 9 \times 10^9 \, \text{Н}\cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2\)).
Мы знаем, что сила взаимодействия до соприкосновения равна 4 мн при расстоянии 30 см. Подставим эти значения в уравнение:
\[4\, \text{мН} = \frac{{9 \times 10^9 \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{0,3^2}}\]
Теперь давайте решим это уравнение относительно \(q_1 \cdot q_2\):
\[q_1 \cdot q_2 = \frac{{4 \times (0,3^2)}}{{9 \times 10^9}}\]
Вычислим правую часть уравнения:
\[q_1 \cdot q_2 = \frac{{0,36}}{{9 \times 10^9}} \, \text{Кл}^2\]
Теперь, когда у нас есть значение \(q_1 \cdot q_2\) до соприкосновения, давайте посмотрим на последующий сценарий, когда заряды соприкасаются и возвращаются на прежнее расстояние. В этом случае сила взаимодействия стала равной 2,25 мН. Подставим это значение и полученное ранее значение \(q_1 \cdot q_2\) в уравнение:
\[2,25 \, \text{мН} = \frac{{9 \times 10^9 \cdot (q_1 \cdot q_2)}}{{0,3^2}}\]
Теперь давайте решим это уравнение относительно \(q_1 \cdot q_2\):
\[q_1 \cdot q_2 = \frac{{2,25 \times (0,3^2)}}{{9 \times 10^9}}\]
Вычислим правую часть уравнения:
\[q_1 \cdot q_2 = \frac{{0,2025}}{{9 \times 10^9}} \, \text{Кл}^2\]
Итак, мы получили значения зарядов до их соприкосновения: \(q_1 \cdot q_2 = \frac{{0,36}}{{9 \times 10^9}} \, \text{Кл}^2\) и после соприкосновения и возвращения на прежнее расстояние: \(q_1 \cdot q_2 = \frac{{0,2025}}{{9 \times 10^9}} \, \text{Кл}^2\).
Для получения конкретных значений зарядов \(q_1\) и \(q_2\), нам нужно знать одно из значений исходных зарядов. Если у вас есть какие-то дополнительные сведения о зарядах, я смогу помочь вам решить задачу полностью.
Знаешь ответ?