Задание 11 ЕГЭ по физике · задача BE658E
Во сколько раз уменьшится модуль сил взаимодействия двух небольших металлических шариков одинакового диаметра, имеющих заряды q1 = +4 нКл и q2 = 8 нКл, если шарики привести в соприкосновение и раздвинуть на прежнее расстояние?
Показать ответ и разбор
Ответ: 8 раз(а)
Разбор
Сначала вспомним закон Кулона: сила взаимодействия зарядов прямо пропорциональна произведению их зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Изначально у нас два шарика с зарядами +4 нКл и –8 нКл. Модуль силы равен $F_{1} = k$ |$q_{1} q_{2}$| $/ r^{2} = k \times 32 / r^{2}$.
Когда металлические шарики одинакового размера касаются, заряды перераспределяются поровну. Суммарный заряд –4 нКл, значит, на каждом остаётся по –2 нКл.
После того как шарики снова раздвинули на то же расстояние r, новая сила $F_{2} = k$ |–$2 \times$ –2| $/ r^{2} = k \times 4 / r^{2}$.
Во сколько раз уменьшился модуль силы: $F_{1} / F_{2} = 32 / 4 = 8$. То есть сила стала в 8 раз меньше.
Изначально у нас два шарика с зарядами +4 нКл и –8 нКл. Модуль силы равен $F_{1} = k$ |$q_{1} q_{2}$| $/ r^{2} = k \times 32 / r^{2}$.
Когда металлические шарики одинакового размера касаются, заряды перераспределяются поровну. Суммарный заряд –4 нКл, значит, на каждом остаётся по –2 нКл.
После того как шарики снова раздвинули на то же расстояние r, новая сила $F_{2} = k$ |–$2 \times$ –2| $/ r^{2} = k \times 4 / r^{2}$.
Во сколько раз уменьшился модуль силы: $F_{1} / F_{2} = 32 / 4 = 8$. То есть сила стала в 8 раз меньше.