Задача: Два одинаковых маленьких шарика имеют заряды q1 = 9∙10–9 Кл и q2 = –2∙10–9 Кл. Их привели в соприкосновение и раздвинули на прежнее расстояние. Определить, во сколько раз изменилась сила их кулоновского взаимодействия.
Пояснение: Обозначим r расстояние между шариками, q1 — заряд первого шарика, q2 — заряд второго шарика, q — заряд каждого шарика после соприкосновения, k — коэффици ент пропорциональности, F1 — сила взаимодействия шари ков до соприкосновения, F2 — сила их взаимодействия после соприкосновения.
Когда заряды привели в соприкосновение часть положительного заряда первого шарика нейтрализовала отрица тельный заряд второго шарика. В результате на обоих шариках вместе остался заряд:
9 ∙ 10–9 Кл – 2 ∙ 10–9 Кл = 7 ∙ 10–9 Кл.
Поскольку шарики одинаковы, на каждом из них появился заряд, равный половине этого общего заряда, т.е. на каждом шарике после соединения заряд стал равен q = 3,5 ∙ 10–9 Кл. Теперь заряды на шариках одноименные, поэтому они отталкиваются с силой:
Разделим равенство (2) на равенство (1):
Произведем вычисления:
т.е. сила их кулоновского взаимодействия уменьшилась в 1,47 раза.
Ответ: F1/F2 = 1,47.
