Задание 11 ЕГЭ по физике · задача 0E8939
Два одинаковых маленьких металлических заряженных шарика с зарядами +3q и q находятся на большом расстоянии r друг от друга. Их соединяют тонкой проволокой, а затем проволоку убирают. Во сколько раз уменьшается по модулю сила электростатического взаимодействия шариков?
Показать ответ и разбор
Ответ: 3 раз(а)
Разбор
Сначала посчитаем начальную силу. Заряды шариков +3q и –q, расстояние r. По закону Кулона модуль силы Fнач $= k\cdot$|$3q\cdot($–q)| $/ r^{2} = 3k q^{2} / r^{2}$.
Когда шарики соединили проволокой, заряды перераспределились. Общий заряд 3q – $q = 2q$. Поскольку шарики одинаковые, каждый получил по q.
После этого сила Fкон $= k\cdot$|$q\cdot q$| $/ r^{2} = k q^{2} / r^{2}$.
Во сколько раз уменьшилась сила: Fнач / Fкон $= 3$. То есть модуль силы стал в 3 раза меньше.
Когда шарики соединили проволокой, заряды перераспределились. Общий заряд 3q – $q = 2q$. Поскольку шарики одинаковые, каждый получил по q.
После этого сила Fкон $= k\cdot$|$q\cdot q$| $/ r^{2} = k q^{2} / r^{2}$.
Во сколько раз уменьшилась сила: Fнач / Fкон $= 3$. То есть модуль силы стал в 3 раза меньше.