Тема "Закон Кулона" Два одинаковых шарика соединены пружиной с коэффициентом жесткости k=9000 H/м. При сообщении шарикам одинаковых избыточных зарядов пружина растянулась на 1 см, и расстояние между шариками стало 5 см. Найти величины избыточных зарядов на шариках. Трение не учитывать

Добрый день! Рад, что вы обратились за объяснением темы "Закон Кулона". Давайте рассмотрим данный вопрос пошагово.

1. Нам даны два одинаковых шарика, которые соединены пружиной с коэффициентом жесткости k=9000 H/м.

2. При сообщении шарикам одинаковых избыточных зарядов пружина растянулась на 1 см (т.е. на 0.01 м), и расстояние между шариками стало 5 см (т.е. 0.05 м).

3. Для решения данной задачи нам необходимо использовать закон Кулона, который гласит: сила взаимодействия между двумя точечными зарядами прямо пропорциональна произведению модулей зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

4. Выразим из закона Кулона величину силы F: F = k * (|q1| * |q2|) / (r^2), где k - постоянная пропорциональности, q1 и q2 - избыточные заряды на шариках, r - расстояние между шариками.

5. Так как шарики имеют одинаковые избыточные заряды (q1 = q2 = q), то величина силы F, действующей на каждый шарик, будет одинакова. Обозначим ее как F1 и F2 соответственно.

6. Тогда F1 = F2 = k * (|q| * |q|) / (r^2) = k * q^2 / r^2.

7. По определению, жесткость пружины равна силе, необходимой для растяжения соединенных с ней шариков на единичную длину. То есть, k = F1 / (r - d), где d - изменение длины пружины.

8. Подставим известные нам значения в формулу жесткости и получим:
9000 = (k * q^2) / ((r - d)^2).
9000 = (9000 * q^2) / ((0.05 - 0.01)^2).
9000 = (9000 * q^2) / (0.04)^2.
9000 * (0.04)^2 = 9000 * q^2.
(0.04)^2 = q^2.
0.0016 = q^2.
q = √0.0016.
q ≈ 0.04 Кл.

Ответ: Величины избыточных зарядов на шариках примерно равны 0.04 Кл (килокулонам).

Надеюсь, я смог вам помочь и объяснить данную тему достаточно подробно и понятно. Если у вас возникли еще вопросы, не стесняйтесь задавать их!