Два маленьких одинаковых металлических шарика заряжены положительно зарядами q и 5q и находятся на некотором расстоянии друг от друга. Шарики привели в соприкосновение и раздвинули на прежнее расстояние. Как изменилась сила взаимодействия шариков? (Во сколько раз увеличилась или уменьшилась)

Когда два заряженных металлических шарика приводятся в соприкосновение, заряды на них перераспределяются. Поскольку шарики одинаковы, заряд будет делиться поровну между ними. Важно учитывать, что заряд передается в таком случае так, чтобы на каждом шарике оказался одинаковый заряд.

Допустим, изначально на одном шарике был заряд q, а на другом 5q. Когда шарики соприкасаются, их общий заряд (q + 5q = 6q) распределится поровну. Таким образом, после соприкосновения на каждом шарике будет заряд 3q.

Теперь рассмотрим, как изменится сила взаимодействия между ними. Сила электростатического взаимодействия между двумя точечными зарядами рассчитывается по формуле:

где:

• $F$ — сила взаимодействия,

• $k$ — константа электростатического взаимодействия,

• $q_1$ и $q_2$ — заряды на шариках,

• $r$ — расстояние между ними.

До соприкосновения заряды на шариках были q и 5q, и сила взаимодействия между ними составляла:

После соприкосновения оба шарика будут иметь заряд 3q, и сила взаимодействия изменится:

Таким образом, сила взаимодействия после соприкосновения будет в 9/5 раз больше, чем до соприкосновения. Это означает, что сила увеличится в 1,8 раза.