Вопрос задан 01.11.2026 в 23:46. Предмет Физика. Спрашивает Клименок Арина.

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?

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Жерновая Анастасия.

1. Определение силы Кулона и взаимодействия заряженных шариков

Сила Кулона — это сила электрического взаимодействия между заряженными телами. Она определяется по закону Кулона:

F=k∣q1q2∣r2F=k\frac{|q_1q_2|}{r^2}

где:

  • FF — сила Кулона, Н;

  • k=9⋅109k=9\cdot10^9 Н·м²/Кл² — коэффициент пропорциональности;

  • q1q_1 и q2q_2 — электрические заряды шариков, Кл;

  • rr — 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:

q′=q1+q22q'=\frac{q_1+q_2}{2}

Здесь q1q_1 и q2q_2 — начальные заряды шариков с учётом их знаков.

После того как шарики разведут на прежнее расстояние, сила Кулона станет равна:

F′=k∣q′q′∣r2F'=k\frac{|q'q'|}{r^2}

Подставим выражение для заряда:

F′=k(q1+q2)24r2\boxed{F'=k\frac{(q_1+q_2)^2}{4r^2}}

Рассмотрим несколько случаев.

Случай 1. Если шарики имели одинаковые по величине, но противоположные по знаку заряды, например +q+q и −q-q, то:

q′=q+(−q)2=0q'=\frac{q+(-q)}2=0

Следовательно:

F′=0\boxed{F'=0}

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:

F=k∣q1q2∣r2F=k\frac{|q_1q_2|}{r^2}

Сила электрического взаимодействия обратно пропорциональна квадрату расстояния между зарядами.

А) Расстояние уменьшили в 2 раза.

Новое расстояние:

r′=r2r'=\frac r2

Тогда:

F′=k∣q1q2∣(r/2)2F'=k\frac{|q_1q_2|}{(r/2)^2}

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос