3. Два одинаковых маленьких шарика, имеющие заряды +8·10-6 Кл и +2·10-6 Кл привели в соприкосновение,...

Для решения задачи о взаимодействии двух заряженных шариков, нужно пройти через несколько этапов:

1. Определить общий заряд и новый заряд каждого шарика после соприкосновения.

Когда два шарика приводят в соприкосновение, их заряды перераспределяются таким образом, что каждый шарик получает одинаковое количество заряда.

Заряды шариков: [ q_1 = +8 \cdot 10^{-6} \, \text{Кл} ] [ q_2 = +2 \cdot 10^{-6} \, \text{Кл} ]

Общий заряд: [ Q_{\text{общ}} = q_1 + q_2 = 8 \cdot 10^{-6} \, \text{Кл} + 2 \cdot 10^{-6} \, \text{Кл} = 10 \cdot 10^{-6} \, \text{Кл} ]

Поскольку шарики одинаковые, после соприкосновения заряд распределяется равномерно: [ q{\text{нов}} = \frac{Q{\text{общ}}}{2} = \frac{10 \cdot 10^{-6} \, \text{Кл}}{2} = 5 \cdot 10^{-6} \, \text{Кл} ]

Таким образом, после соприкосновения каждый шарик будет иметь заряд: [ q_{\text{нов}} = 5 \cdot 10^{-6} \, \text{Кл} ]

1. Использовать закон Кулона для расчета силы взаимодействия.

Закон Кулона описывает силу взаимодействия между двумя точечными зарядами: [ F = k \cdot \frac{|q_1 q_2|}{r^2} ]

где:

• ( F ) — сила взаимодействия,
• ( k ) — коэффициент, равный ( 8.99 \cdot 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2 / \text{Кл}^2 ),
• ( q_1 ) и ( q_2 ) — заряды,
• ( r ) — расстояние между зарядами.

Подставляем значения: [ q_1 = q_2 = 5 \cdot 10^{-6} \, \text{Кл} ] [ r = 20 \, \text{см} = 0.2 \, \text{м} ]

Теперь рассчитываем силу: [ F = 8.99 \cdot 10^9 \, \frac{\text{Н} \cdot \text{м}^2}{\text{Кл}^2} \cdot \frac{(5 \cdot 10^{-6} \, \text{Кл}) \cdot (5 \cdot 10^{-6} \, \text{Кл})}{(0.2 \, \text{м})^2} ]

Сначала найдем числитель: [ (5 \cdot 10^{-6} \, \text{Кл}) \cdot (5 \cdot 10^{-6} \, \text{Кл}) = 25 \cdot 10^{-12} \, \text{Кл}^2 ]

Теперь знаменатель: [ (0.2 \, \text{м})^2 = 0.04 \, \text{м}^2 ]

Подставляем: [ F = 8.99 \cdot 10^9 \, \frac{\text{Н} \cdot \text{м}^2}{\text{Кл}^2} \cdot \frac{25 \cdot 10^{-12} \, \text{Кл}^2}{0.04 \, \text{м}^2} ]

Рассчитываем дробь: [ \frac{25 \cdot 10^{-12}}{0.04} = 625 \cdot 10^{-12} ]

Теперь подставляем обратно: [ F = 8.99 \cdot 10^9 \cdot 625 \cdot 10^{-12} \, \text{Н} ] [ F = 5618.75 \cdot 10^{-3} \, \text{Н} ] [ F = 5.61875 \, \text{мН} ]

Таким образом, сила взаимодействия между шариками составляет приблизительно ( 5.62 \, \text{мН} ) (миллиНьютонов).

Сила взаимодействия между шариками равна 0.72 Н.

Для того чтобы найти силу взаимодействия между двумя заряженными шариками, можно воспользоваться законом Кулона. Сила взаимодействия между двумя точечными зарядами определяется по формуле:

F = k |q1 q2| / r^2,

где F - сила взаимодействия, k - постоянная Кулона (8.9875·10^9 Н*м^2/Кл^2), q1 и q2 - величины зарядов шариков (+8·10^-6 Кл и +2·10^-6 Кл соответственно), r - расстояние между шариками (20 см = 0.2 м).

Подставим известные значения в формулу:

F = 8.9875·10^9 |8·10^-6 2·10^-6| / (0.2)^2 F = 8.9875·10^9 |16·10^-12| / 0.04 F = 8.9875·10^9 16·10^-12 / 0.04 F = 8.9875·10^9 * 0.16·10^-11 / 0.04 F = 8.9875·0.16 / 0.04 F = 1.438 / 0.04 F = 35.95 Н

Таким образом, сила взаимодействия между двумя заряженными шариками равна 35.95 Н.