Привет! Давай разберем эту интересную задачу по физике.
Для начала вспомним, что сила взаимодействия между двумя заряженными шариками описывается законом Кулона:
\[F = k \frac{|q_1 q_2|}{r^2},\]
где:
- \( F \) - сила взаимодействия,
- \( k \) - константа Кулона,
- \( q_1 \) и \( q_2 \) - заряды шариков,
- \( r \) - расстояние между шариками.
Давай разберем по шагам, что происходит в задаче:
1. Первоначальная ситуация (a):
- Два шарика имеют одинаковые заряды по модулю, назовем их \( q \) и \( q \).
- Сила взаимодействия между ними:
\[F_1 = k \frac{q^2}{r^2}.\]
2. Последовательное соприкосновение (b):
- Когда незаряженный шарик (3) касается первого шарика (1), заряд между ними распределяется поровну. Теперь заряд на шарике (1) становится \( \frac{q}{2} \).
- Затем этот шарик (3) касается второго шарика (2). Теперь общий заряд \( \frac{q}{2} + q = \frac{3q}{2} \) распределяется между шариками (2) и (3) поровну. Заряд на шарике (2) становится \( \frac{3q}{4} \).
3. Конечная ситуация:
- Заряды шариков теперь \( \frac{q}{2} \) и \( \frac{3q}{4} \).
- Сила взаимодействия между ними:
\[F_2 = k \frac{\frac{q}{2} \cdot \frac{3q}{4}}{r^2} = k \frac{\frac{3q^2}{8}}{r^2} = \frac{3}{8} k \frac{q^2}{r^2}.\]
4. Во сколько раз изменится сила взаимодействия?
- Чтобы узнать это, найдем отношение \( \frac{F_1}{F_2} \):
\[\frac{F_1}{F_2} = \frac{k \frac{q^2}{r^2}}{\frac{3}{8} k \frac{q^2}{r^2}} = \frac{1}{\frac{3}{8}} = \frac{8}{3}.\]
Таким образом, сила взаимодействия уменьшится в \( \frac{8}{3} \) раза.
Ответ: Сила взаимодействия между шариками уменьшится в \(\frac{8}{3}\) раза.
Не переживай, физика может показаться сложной, но с практикой и пониманием основных принципов у тебя все получится! Удачи в учебе!