Какое направление имеет суммарная кулоновская сила на точечный отрицательный заряд, находящийся рядом с одноименно

Когда рядом находятся два одноименно заряженных шарика, на точечный отрицательный заряд действуют силы взаимодействия со стороны каждого из шариков.

Установим систему координат, где положительное направление оси x направлено от одного из шариков к другому. Пусть точечный отрицательный заряд находится на расстоянии \(r_1\) от первого шарика и на расстоянии \(r_2\) от второго шарика. Пусть заряд первого шарика равен \(Q_1\) и заряд второго шарика равен \(Q_2\).

Согласно закону Кулона, сила взаимодействия между двумя зарядами пропорциональна их величинам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними:

\[F = \frac{{k \cdot |Q_1 \cdot Q_2|}}{{r^2}}\]

где \(F\) - сила взаимодействия, \(k\) - постоянная Кулона, равная \(9 \cdot 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2\), \(Q_1\) и \(Q_2\) - величины зарядов, \(r\) - расстояние между зарядами.

Так как сила действует на точечный отрицательный заряд, она будет направлена в противоположную сторону от каждого из заряженных шариков.

Если смотреть на силы отдельно, то можно заметить, что силы, действующие от каждого из шариков на точечный отрицательный заряд, обладают одинаковой величиной, так как модуль величины заряда не меняется.

Однако, сила направлена в противоположную сторону для каждого из шариков. Следовательно, векторная сумма этих двух сил будет равна нулю.

Таким образом, суммарная кулоновская сила на точечный отрицательный заряд, находящийся рядом с одноименно заряженными шариками, равна нулю. Это означает, что точечный отрицательный заряд будет находиться в состоянии равновесия под влиянием этих шариков, и на него не будет действовать никакая сила.