3. Два одинаковых металлических шарика, имеющих заряды q₁ = -6 × 10-8 Кл и q₂ = 15 × 10-8 Кл, привели в соприкосновение, а затем раздвинули на расстояние 10 см. Определите силу взаимодействия между шариками.

Решение:

Начальные заряды шариков: \( q_1 = -6 × 10^{-8} \text{ Кл} \) и \( q_2 = 15 × 10^{-8} \text{ Кл} \).

После соприкосновения суммарный заряд распределится поровну между шариками. Новый заряд каждого шарика \( q' \):

\( q' = \frac{q_1 + q_2}{2} = \frac{-6 × 10^{-8} + 15 × 10^{-8}}{2} = \frac{9 × 10^{-8}}{2} = 4.5 × 10^{-8} \text{ Кл} \).

Расстояние между шариками после раздвигания \( r = 10 \text{ см} = 0.1 \text{ м} \).

Сила взаимодействия между шариками после соприкосновения определяется законом Кулона:

\( F = k \frac{|q' q'|}{r^2} \), где \( k = 9 × 10^9 \text{ Н} · \text{м}^2/\text{Кл}^2 \).

Подставим значения:

\( F = 9 × 10^9 \frac{|(4.5 × 10^{-8}) (4.5 × 10^{-8})|}{(0.1)^2} \)

\( F = 9 × 10^9 \frac{20.25 × 10^{-16}}{0.01} \)

\( F = 9 × 10^9 \times 20.25 × 10^{-14} \)

\( F = 182.25 × 10^{-5} \text{ Н} = 1.8225 × 10^{-3} \text{ Н} \).

Ответ: Сила взаимодействия между шариками равна 1.8225 × 10⁻³ Н.