Dwie metalowe kulki tej samej wielkości były naelektryzowane ładunkami +5,3nC oraz -3,7nC.Kulki zetknięto ze sobą ,a następnie rozsunięto na wcześniejszą odległość . Ile razy początkowa siła wzajemnego oddziaływania tych kulek jest większa lub mniejsza od siły końcowej.



Odpowiedź :

Odpowiedź:

[tex]n = \frac{4*Q1*Q2}{(Q1+Q2)^{2} }[/tex]

Wyjaśnienie:

Q1 = 5,3

Q2 = -3,7

Sq = Q1 + Q2

Sq - suma ładunków

Po zetknięciu obie kule będą miały ten sam ładunek. Przepływ ładunków przebiega do ich wyrównania. Suma przed i po musi być taka sama

Q1 ->Q'

Q2->Q'

Sq = Q' + Q' = 2Q'

Q1 + Q2 = 2Q'

[tex]Q' = \frac{Q1+Q2}{2}[/tex]     - wartość jednego ładunku po zetknięciu

Porównanie sił:

[tex]F1 = k\frac{Q1*Q2}{r^2}[/tex]

[tex]F2 = k\frac{Q'*Q'}{r^2}[/tex]

[tex]\frac{F1}{F2} = \frac{k * Q1 * Q2}{r^2} * \frac{r^2}{k * Q'^2} = \frac{Q1*Q2}{Q'^2}[/tex]

Po podstawieniu za Q' tego co wcześniej wyszło:

[tex]\frac{Q1*Q2}{(\frac{Q1+Q2}{2})^2 } = \frac{4*Q1*Q2}{(Q1+Q2)^2}[/tex]

Dane liczbowe do równania:

[tex]\frac{4 * 5,3 * (-3,7)}{(5,3-3,7)^2} = 78,44/2,56 = 30,64[/tex]

Odp. Początkowa siła oddziaływania jest 30,64 raza większa