На некотором расстоянии друг от друга находятся 2 одноимённо заряженных шарика показать вектора силы ф 1 и ф 2 действующих на шарики вектора их ускорение 1 и а 2 сравнить модуль силы и ускорение при условии что масса 2 шарика больше 1 шарика

Решение задачи (пошагово) Исходные данные и обозначения: - Два одноимённо заряженных шара (заряды q1 и q2 имеют одинаковый знак; возможно различной величины). - Расстояние между центрами шаров r. - Массы шаров: m1 и m2, причём m2 > m1. - Константа k = 1/(4πε0) (приближённо 8,99·10^9 Н·м^2/Кл^2). 1) Силы со стороны другого шара (закон Кулона) - Модуль силы, которые действует на шарик 1 со стороны шарика 2: F0 = k |q1 q2| / r^2. - Направление силы: отведение от другого шара (так как заряды одного знака — взаимное толкание). - Векторная формула: F1 = k q1 q2 (r1 − r2) / |r1 − r2|^3. F2 = k q1 q2 (r2 − r1) / |r2 − r1|^3 = −F1. - Величина модулей равна: |F1| = |F2| = F0. 2) Ускорения шариков - Ускорение шарика 1: a1 = F1 / m1. - Ускорение шарика 2: a2 = F2 / m2. 3) Сравнение модулей сил и ускорений - Модуль силы на каждый шарик одинаков (F0): |F1| = |F2| = F0 = k |q1 q2| / r^2. - Модули ускорений: |a1| = F0 / m1, |a2| = F0 / m2. - Так как m2 > m1, получаем: |a1| = F0/m1 > F0/m2 = |a2|. - Итог: силы F1 и F2 равны по модулю и противоположны по направлению; ускорения a1 и a2 противоположны по направлению и модуль их отличается: шарик с меньшей массой (м1) ускоряется сильнее, чем шарик с большей массой (м2). 4) Направления относительно оси - Пути действия сил и ускорений лежат на одной линии, соединяющей центры шаров. - Если взять ось x вдоль линии 1→2, то: F1 направлена от шарика 2 к шарик 1 (прямо противоположно движению от шарика 2 к 1) и, следовательно, a1 направлено противоположно этой оси. Аналогично F2 направлена от шарика 1 к шарику 2 и a2 в противоположном направлении. - В сумме: F1 и F2 противоположны; a1 и a2 также противоположны. 5) Частный случай (упрощение) - Если q1 = q2 (одинаковые по модулю заряды), то F0 = k q^2 / r^2. - Тогда отношение модулей ускорений: |a1| / |a2| = m2 / m1 > 1. Т.е.lighter шарик ускоряется в m2/m1 раз больше. 6) Пример для иллюстрации (числовой, по желанию) - Пусть q1 = q2 = q, m1 = 1 кг, m2 = 3 кг, r = 0.5 м. - F0 = k q^2 / r^2. - |a1| = F0 / 1 = F0, |a2| = F0 / 3. - Соотношение: |a1| = 3|a2|. Скорость разлета шариков за счет меньшего массового сопротивления у шарика 1 выше. Кратко резюмируя: - Физически F1 и F2 одинаковы по модулю и направлены в противоположные стороны. - Ускорения a1 и a2 тоже противоположны по направлению. - Так как m2 > m1, модуль ускорения шарика 1 больше модуля ускорения шарика 2: |a1| > |a2|.