Какова будет сила отталкивания двух одинаковых металлических шариков, если они имеют разные заряды после

Сила отталкивания двух одинаковых металлических шариков, если они имеют разные заряды после соприкосновения и разведения на исходное расстояние, может быть рассчитана с использованием закона Кулона для электростатических сил.

Закон Кулона гласит, что сила (\(F\)) между двумя точечными зарядами (\(q_1\) и \(q_2\)) пропорциональна произведению их зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния (\(r\)) между ними. Математически это записывается следующим образом:

\[ F = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}} \]

где \(k\) - постоянная Кулона (\(k \approx 9 \times 10^9 \, \text{{Н}} \cdot \text{{м}}^2/\text{{Кл}}^2\)).

Поскольку шарики имеют разные заряды, пусть первый шарик имеет заряд \(q_1\) и второй шарик имеет заряд \(q_2\). После соприкосновения и разведения их на исходное расстояние, они будут иметь заряды с противоположными знаками: \(q_1\) и \(-q_1\) (первый шарик) и \(q_2\) и \(-q_2\) (второй шарик).

Таким образом, сила отталкивания (\(F\)) между этими шариками будет равна:

\[ F = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot (-q_2)|}}{{r^2}} \]

Упростим эту формулу, учитывая, что \(|q_1 \cdot (-q_2)| = q_1 \cdot q_2\) (поскольку \(q_1\) и \(q_2\) - положительные числа):

\[ F = \frac{{k \cdot q_1 \cdot q_2}}{{r^2}} \]

Таким образом, сила отталкивания между шариками, если они имеют разные заряды после соприкосновения и разведения, равна \(\frac{{k \cdot q_1 \cdot q_2}}{{r^2}}\), где \(k\) - постоянная Кулона (\(k \approx 9 \times 10^9 \, \text{{Н}} \cdot \text{{м}}^2/\text{{Кл}}^2\)), \(q_1\) и \(q_2\) - заряды шариков, а \(r\) - расстояние между ними.

Пожалуйста, обратите внимание, что данная формула предполагает использование системы единиц SI (метры, кулон и ньютон). Если вам нужно провести расчеты с другой системой единиц, например, CGS (сантиметры, статкулон и дин), необходимо внести соответствующие изменения в значения постоянной Кулона и зарядов шариков.