1. Задача по рисунку. Определите силу Кулона для одинаковых по размеру заряженных шариков. Что будет происходить с шариками?
2. Эти шарики привели в соприкосновение и развели на прежнее расстояние. Чему стала равна сила Кулона? Какой вывод можно сделать?
3. Расстояние между шариками уменьшили в 2 раза (увеличили в 2 раза). Как изменилась сила Кулона?
Ответы на вопрос
1. Определение силы Кулона и взаимодействия заряженных шариков
Сила Кулона — это сила электрического взаимодействия между заряженными телами. Она определяется по закону Кулона:
где:
— сила Кулона, Н;
Н·м²/Кл² — коэффициент пропорциональности;
и — электрические заряды шариков, Кл;
— расстояние между центрами шариков, м.
Чтобы вычислить численное значение силы Кулона, необходимо знать заряды шариков и расстояние между ними. Поскольку рисунок не приложен, можно записать только общую формулу.
Что будет происходить с шариками?
Поведение шариков зависит от знаков их зарядов:
Если оба шарика заряжены положительно (+ и +) или отрицательно (− и −), они будут отталкиваться.
Если один шарик заряжен положительно (+), а другой отрицательно (−), они будут притягиваться.
Вывод: одноимённые заряды отталкиваются, а разноимённые притягиваются.
2. Что произойдёт после соприкосновения шариков?
Если два одинаковых по размеру металлических шарика привести в соприкосновение, электрический заряд перераспределится между ними.
Поскольку шарики одинаковые, после соприкосновения заряд каждого будет равен:
Здесь и — начальные заряды шариков с учётом их знаков.
После того как шарики разведут на прежнее расстояние, сила Кулона станет равна:
Подставим выражение для заряда:
Рассмотрим несколько случаев.
Случай 1. Если шарики имели одинаковые по величине, но противоположные по знаку заряды, например и , то:
Следовательно:
Шарики станут электрически нейтральными и перестанут притягиваться.
Случай 2. Если шарики имели одноимённые, но разные по величине заряды, то после соприкосновения заряды станут одинаковыми. Шарики будут отталкиваться с силой, определяемой новой величиной заряда.
Случай 3. Если заряды изначально были одинаковыми по величине и знаку, то после соприкосновения они не изменятся. При прежнем расстоянии сила Кулона останется прежней.
Вывод: при соприкосновении одинаковых проводящих шариков общий электрический заряд сохраняется и распределяется между ними поровну. Сила взаимодействия после соприкосновения зависит от получившихся зарядов.
3. Как изменится сила Кулона при изменении расстояния?
Согласно закону Кулона:
Сила электрического взаимодействия обратно пропорциональна квадрату расстояния между зарядами.
А) Расстояние уменьшили в 2 раза.
Новое расстояние:
Тогда:
Похожие вопросы
Топ вопросов за вчера в категории Физика
Последние заданные вопросы в категории Физика
-
Математика
-
Литература
-
Алгебра
-
Русский язык
-
Геометрия
-
Английский язык
-
Химия
-
Физика
-
Биология
-
Другие предметы
-
История
-
Обществознание
-
Окружающий мир
-
География
-
Українська мова
-
Информатика
-
Українська література
-
Қазақ тiлi
-
Экономика
-
Музыка
-
Право
-
Беларуская мова
-
Французский язык
-
Немецкий язык
-
МХК
-
ОБЖ
-
Психология
-
Физкультура и спорт
-
Астрономия
-
Кыргыз тили
-
Оʻzbek tili

