Два одинаковых металлических шарика обладающие зарядами -4q и 2q привели в соприкосновение и развели...

Тематика Физика
Уровень 10 - 11 классы
физика электростатика заряды взаимодействие металлические шарики сила направление силы изменение силы
0

Два одинаковых металлических шарика обладающие зарядами -4q и 2q привели в соприкосновение и развели на прежнее расстояние . сила взаимодействия между зарядами . 1)изменила направление увеличилась в 8 раз 2)изменила направление уменьшилась в 8 раз 3)сохранила направление и увеличилась в 4 раза 4)сохранила направление и уменьшилась в 2 раза

avatar
задан 4 месяца назад

2 Ответа

0

Когда два заряженных тела приводят в соприкосновение, их заряды перераспределяются поровну, так как они одинаковые и сделаны из проводящего материала. Давайте разберём, как это работает в данном случае.

  1. До соприкосновения:
    • Заряд первого шарика: 4q
    • Заряд второго шарика: 2q

Сила взаимодействия между ними определяется законом Кулона:

F=k|q1q2|r2

где k — константа электростатического взаимодействия, q1 и q2 — заряды шариков, а r — расстояние между ними.

Подставим значения:

Fдо=k|4q2q|r2=k8q2r2

  1. После соприкосновения:
    • Общий заряд системы: 4q+2q=2q
    • После соприкосновения заряды распределяются поровну: каждый шарик получит заряд q.

Теперь заново рассчитываем силу взаимодействия:

Fпосле=k|q(q)|r2=kq2r2

  1. Сравнение сил до и после:

Сила до соприкосновения была 8kq2r2, а после — kq2r2.

Таким образом, сила уменьшилась в 8 раз. До соприкосновения сила была направлена на сближение зарядов разныхзнаков, а после соприкосновения — на отталкивание одинаковыхзнаков.

Следовательно, правильный ответ: 2) изменила направление и уменьшилась в 8 раз.

avatar
ответил 4 месяца назад
0

По закону Кулона сила взаимодействия между двумя точечными зарядами пропорциональна произведению модулей зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

F = k |q1 q2| / r^2

Где F - сила взаимодействия, k - постоянная Кулона, q1 и q2 - заряды шариков, r - расстояние между шариками.

После соприкосновения и разведения на прежнее расстояние модули зарядов остаются прежними, но знаки зарядов меняются, так как происходит перераспределение зарядов. При этом сила взаимодействия будет пропорциональна произведению модулей зарядов, то есть F = k 4q 2q / r^2 = 8k |q1 q2| / r^2.

Таким образом, сила взаимодействия изменила направление и увеличилась в 8 раз. Ответ: 1) изменила направление увеличилась в 8 раз.

avatar
ответил 4 месяца назад

Ваш ответ

Вопросы по теме