Одинаковые металлические шарики с зарядами q1 = 5 мкКл и q2 = –7 мкКл в воздухе притягиваются с силой 3,5 Н. На каком расстоянии они находятся? Как изменится сила взаимодействия, если их соединить металлической проволокой и поместить в керосин? Диэлектрическая проницаемость керосина равна 2.

Для нахождения расстояния между шариками с разными зарядами используем закон Кулона: F = k * |q1 * q2| / r^2 Где F - сила взаимодействия, k - постоянная Кулона, q1 и q2 - величины зарядов, r - расстояние между зарядами. Подставив данные, получим: 3,5 = 9 * 10^9 * |5 * 10^(-6) * (-7) * 10^(-6)| / r^2 r = √(9 * 10^9 * 5 * 7 * 10^(-12) / 3,5) r = 0,06 м (или 6 см) Когда шарики соединены проволокой и помещены в керосин, сила взаимодействия изменится из-за изменения среды с воздуха на керосин. В керосине будет действовать диэлектрическая проницаемость ε = 2. Формула для расчета силы взаимодействия в диэлектрике: F = k * |q1 * q2| / (ε * r^2) Следовательно, сила взаимодействия в керосине будет: F = 9 * 10^9 * |5 * 7| * 10^(-12) / (2 * 0,06^2) F ≈ 0,58 Н Таким образом, сила взаимодействия уменьшится до примерно 0,58 Н при перемещении шариков в керосин на расстоянии 6 см друг от друга.