Яка сила взаємодії між кульками після дотику, виражена в мкН? Який модуль заряду кожної кульки після дотику, виражений

Для решения этой задачи, нам понадобятся некоторые физические константы, которые я предоставлю вам. Заряд элементарной частицы $e=1.6\times {10}^{-19}$ Кл, а постоянная Кулона $k=9\times {10}^9$ Н м${}^2$/Кл${}^2$.

Дано, что у нас имеются две кульки, которые взаимодействуют между собой после касания.

1. Для определения силы взаимодействия между ними, мы можем использовать закон Кулона. Сила взаимодействия между двумя заряженными частицами определяется формулой:

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

где $F$ - сила взаимодействия, $k$ - постоянная Кулона, $q_1$ и $q_2$ - заряды куль, а $r$ - расстояние между ними.

2. Чтобы определить заряд каждой кульки после касания, нам нужно применить законы сохранения заряда. Поскольку ни один заряд не создается или уничтожается, общий заряд системы до и после касания должен оставаться неизменным. Перед дотиком, мы можем предположить, что одна кулька имеет заряд $q$, а другая кулька - нулевой заряд (или наоборот).

Объединение наших знаний, мы можем перейти к пошаговому решению задачи.

1. Славим формулу для определения силы взаимодействия: $$F=\frac{k\cdot |q_1\cdot q_2|}{r^2}$$
Поскольку не указаны значения зарядов куль $q_1$ и $q_2$, то мы предположим, что $q_1=q$ и $q_2=0$. Это предположение позволит нам найти максимальное значение силы взаимодействия, когда одна из куль имеет заряд $q$, а другая кулька не имеет заряда.
Таким образом, формула для силы взаимодействия принимает вид: $$F=\frac{k\cdot |q\cdot 0|}{r^2}=0$$
Мы видим, что взаимодействие между кульками является отталкивающим, поскольку сила равна нулю.

Ответ: Сила взаимодействия между кульками после дотика равна нулю и выражена в мкН.

2. Теперь перейдем к определению заряда каждой кульки после касания.
В начале предполагаем, что одна кулька имеет заряд $q$, а другая - заряд $0$. После касания, где их заряды перераспределяются, мы предполагаем, что обе кульки имеют одинаковый и равный заряд $q"$.

С помощью законов сохранения заряда, мы можем сказать, что сумма зарядов до и после касания должна оставаться одной и той же.
Заряд до касания: $q_1+q_2=q+0=q$
Заряд после касания: $q_1"+q_2"=2q"$

Следовательно, $2q"=q$, откуда получаем $q"=\frac{q}{2}$

Ответ: Модуль заряда каждой кульки после касания равен $\frac{q}{2}$ и выражен в нКл.

3. Наконец, чтобы определить количество лишних электронов на каждой кульке после касания, мы можем использовать соотношение между зарядом и количеством избыточных электронов или отсутствием электронов на кульке.
Поскольку заряд равежданный заряд каждой кульки после касания составляет $\frac{q}{2}$, мы предполагаем, что одна кулька имеет отсутствие лишних электронов, а другая кулька имеет $x$ лишних электронов.

Заряд до: $q_1+q_2=q$
Заряд после: $q_1"+q_2"=\frac{q}{2}$

Предполагая, что $q_1=0$ и $q_2=q$, мы можем записать:

$q_1"+q_2"=\frac{q}{2}$
$0+(q+x)e=\frac{q}{2}$

Упрощая это уравнение, получаем:

$q+x=\frac{q}{2}$
$x=\frac{-q}{2}$

Таким образом, количество лишних электронов на каждой кульке равно $\frac{-q}{2}$.

Ответ: Количество надлишковых электронов на каждой кульке после касания составляет $\frac{-q}{2}$.

Я надеюсь, что это подробное объяснение помогло вам понять решение задачи. Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать их!