Определите силу электростатического взаимодействия между двумя одинаковыми металлическими шариками, которые имеют

Для определения силы электростатического взаимодействия между двумя заряженными шариками, нам потребуются формулы, связанные с законом Кулона. Закон Кулона утверждает, что сила взаимодействия между двумя точечными зарядами пропорциональна произведению величин этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

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

Где:
\(F\) - сила электростатического взаимодействия,
\(k\) - электростатическая постоянная (равная \(9 \cdot 10^9 \quad Н \cdot м^2/Кл^2\)),
\(q_1\) и \(q_2\) - величины зарядов шариков,
\(r\) - расстояние между шариками.

Для начала решим первую часть задачи. Дано, что первый шарик имеет положительный заряд \(q_1 = +150 \quad нкл\), а второй шарик имеет отрицательный заряд \(q_2 = -60 \quad нкл\).

Теперь, воспользовавшись формулой Кулона, определим силу взаимодействия между этими шариками. Пусть \(r_0\) - исходное расстояние между шариками, заданное равным 10 см (или 0.1 м).

\[
F_0 = \frac{{k \cdot q_1 \cdot q_2}}{{r_0^2}}
\]

Подставляя значения, имеем:

\[
F_0 = \frac{{9 \cdot 10^9 \cdot 150 \cdot (-60)}}{{(0.1)^2}}
\]

Вычисляем:

\[
F_0 = \frac{{9 \cdot 10^9 \cdot 150 \cdot (-60)}}{{0.01}}
\]

Значение силы \(F_0\) будет указываться в единицах Ньютона (Н).

Далее, перейдем ко второй части задачи. После соприкосновения и разведения шариков на расстояние 10 см (или 0.1 м), нам нужно вычислить новую силу взаимодействия между ними.

Пусть \(r\) - новое расстояние между шариками, равное также 0.1 м. Обозначим эту силу как \(F\).

Теперь, используя ту же формулу Кулона, с заменой исходного расстояния \(r_0\) на новое расстояние \(r\), мы можем вычислить новую силу взаимодействия:

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

Подставим значения:

\[
F = \frac{{9 \cdot 10^9 \cdot 150 \cdot (-60)}}{{(0.1)^2}}
\]

Вычисляем:

\[
F = \frac{{9 \cdot 10^9 \cdot 150 \cdot (-60)}}{{0.01}}
\]

Таким образом, новая сила взаимодействия \(F\) будет такой же, как и исходная сила взаимодействия \(F_0\).

Оба ответа можно записать формулой:

\[
F = F_0 = \frac{{9 \cdot 10^9 \cdot 150 \cdot (-60)}}{{0.01}}
\]

Ответ: Сила электростатического взаимодействия между двумя одинаковыми металлическими шариками, как перед соприкосновением, так и после разведения на расстоянии 10 см, равна \(F = F_0 = \frac{{9 \cdot 10^9 \cdot 150 \cdot (-60)}}{{0.01}}\) Н.