два одинаковых металлических шарика с зарядами -2 нКл и -6 нКл находятся на расстоянии r1=0.4 м друг от друга. Шарики приводят в соприкосновение, а затем разводят на прежнее…

Чтобы найти отношение начальной кулоновской силы взаимодействия двух металлических шариков к конечной после их соприкосновения, нужно использовать закон Кулона, который описывает силу взаимодействия между двумя зарядами.

1. Исходные заряженные шарики:
   • Заряд первого шарика \( q_1 = -2 \, \text{нКл} = -2 \times 10^{-9} \, \text{Кл} \)
   • Заряд второго шарика \( q_2 = -6 \, \text{нКл} = -6 \times 10^{-9} \, \text{Кл} \)
   • Расстояние между ними \( r_1 = 0.4 \, \text{м} \)

Формула для вычисления силы по закону Кулона: \[ F = k \cdot \frac{|q_1 \cdot q_2|}{r^2} \] где \( k \) - электростатическая постоянная, примерно равная \( 8.99 \times 10^9 \, \text{Н м}^2/\text{Кл}^2 \).

2. Начальная сила взаимодействия: \[ F_1 = k \cdot \frac{|(-2 \times 10^{-9}) \cdot (-6 \times 10^{-9})|}{(0.4)^2} \] \[ F_1 = k \cdot \frac{(2 \times 6) \times 10^{-18}}{0.16} \] \[ F_1 = k \cdot \frac{12 \times 10^{-18}}{0.16} = 75 \times 10^{-18} k \]

3. После соприкосновения: Когда шарики приводятся в соприкосновение, они передают заряд и в конечном итоге будут иметь одинаковые заряды. Общий заряд: \[ Q = q_1 + q_2 = -2 \, \text{нКл} + (-6 \, \text{нКл}) = -8 \, \text{нКл} \] Каждый шарик тогда будет иметь заряд: \[ q_f = \frac{Q}{2} = \frac{-8 \, \text{нКл}}{2} = -4 \, \text{нКл} = -4 \times 10^{-9} \, \text{Кл} \]

4. Конечная сила взаимодействия: Расстояние после соприкосновения остается тем же \( r_2 = 0.4 \, \text{м} \): \[ F_2 = k \cdot \frac{|(-4 \times 10^{-9}) \cdot (-4 \times 10^{-9})|}{(0.4)^2} \] \[ F_2 = k \cdot \frac{16 \times 10^{-18}}{0.16} = 100 \times 10^{-18} k \]

5. Отношение сил: Теперь найдем отношение начальной силы к конечной: \[ \frac{F_1}{F_2} = \frac{75 \times 10^{-18} k}{100 \times 10^{-18} k} = \frac{75}{100} = \frac{3}{4} \]

Таким образом, искомое отношение начальной кулоновской силы взаимодействия к конечной равно \( \frac{3}{4} \).