Два одинаковых шарика,заряженные один зарядом-1,5 мкКл,а другой зарядом 2,5 мкКл,приводят в соприкосновение...

Сила взаимодействия после соприкосновения равна 4 мН.

Для определения силы взаимодействия между двумя заряженными шариками после их соприкосновения можно воспользоваться законом Кулона.

Согласно закону Кулона, сила взаимодействия между двумя точечными зарядами прямо пропорциональна произведению их зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Математически это выражается формулой:

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

где F - сила взаимодействия, k - постоянная Кулона (8,9910^9 Нм^2/Кл^2), q1 и q2 - заряды шариков, r - расстояние между шариками.

Исходя из условия задачи, у нас есть два шарика с зарядами q1 = 1,5 мкКл и q2 = 2,5 мкКл, и расстояние между ними r = 5 см = 0,05 м.

Подставляя значения в формулу, получим:

F = 8,9910^9 |1,510^-6 2,5*10^-6| / (0,05)^2 = 0,54 Н.

Таким образом, сила взаимодействия между шариками после их соприкосновения составляет 0,54 Н.

Для решения этой задачи необходимо выполнить несколько шагов, используя законы электростатики.

1. Определение заряда после соприкосновения: При соприкосновении два проводящих шарика обмениваются зарядами до тех пор, пока их заряды не станут равными. Это происходит из-за стремления системы к состоянию равновесия. Суммарный заряд, который распределяется между двумя шариками, равен сумме их начальных зарядов:

   [ Q_{\text{сум}} = Q_1 + Q_2 = -1.5\,\text{мкКл} + 2.5\,\text{мкКл} = 1.0\,\text{мкКл} ]

   После соприкосновения заряд каждого шарика будет равен половине суммарного заряда, так как они одинаковые:

   [ Q' = \frac{Q_{\text{сум}}}{2} = \frac{1.0\,\text{мкКл}}{2} = 0.5\,\text{мкКл} ]

2. Определение силы взаимодействия: После того как шарики раздвигают на расстояние 5 см (0.05 м), между ними действует кулоновская сила. Для расчета этой силы используется закон Кулона:

   [ F = k \cdot \frac{|Q'_1 \cdot Q'_2|}{r^2} ]

   где:

   • ( k ) — коэффициент пропорциональности в законе Кулона, равный ( 8.99 \times 10^9 \, \text{Н}\cdot\text{м}^2/\text{Кл}^2 ),
   • ( Q'_1 ) и ( Q'_2 ) — заряды обоих шариков после соприкосновения, равные 0.5 мкКл или ( 0.5 \times 10^{-6} \, \text{Кл} ),
   • ( r ) — расстояние между центрами шариков, равное 0.05 м.

   Подставляя значения в формулу, получаем:

   [ F = 8.99 \times 10^9 \cdot \frac{(0.5 \times 10^{-6})^2}{(0.05)^2} ]

   [ F = 8.99 \times 10^9 \cdot \frac{0.25 \times 10^{-12}}{0.0025} ]

   [ F = 8.99 \times 10^9 \cdot 0.1 \times 10^{-10} ]

   [ F = 8.99 \times 10^{-1} = 0.899 \, \text{Н} ]

Таким образом, после соприкосновения и раздвигания на расстояние 5 см, сила взаимодействия между шариками составляет примерно 0.899 Н.