дано:
Сила взаимодействия между двумя точечными зарядами описывается законом Кулона:
F = k * |Q1 * Q2| / r^2,
где F — сила взаимодействия,
k — коэффициент пропорциональности (постоянная Кулона),
Q1 и Q2 — заряды,
r — расстояние между зарядами.
найти:
изменение силы взаимодействия в каждом случае.
решение:
а) Если один из зарядов увеличивается в 3 раза:
Пусть Q1 становится 3 * Q1.
Новая сила F' = k * |(3 * Q1) * Q2| / r^2
F' = 3 * (k * |Q1 * Q2| / r^2) = 3F.
Ответ: сила увеличивается в 3 раза.
б) Если оба заряда увеличиваются в 3 раза:
Q1 становится 3 * Q1, Q2 становится 3 * Q2.
Новая сила F' = k * |(3 * Q1) * (3 * Q2)| / r^2
F' = 9 * (k * |Q1 * Q2| / r^2) = 9F.
Ответ: сила увеличивается в 9 раз.
в) Если расстояние между зарядами увеличивается в 4 раза:
r становится 4r.
Новая сила F' = k * |Q1 * Q2| / (4r)^2
F' = k * |Q1 * Q2| / (16r^2) = F / 16.
Ответ: сила уменьшается в 16 раз.
г) Если оба заряда увеличиваются в 3 раза, а расстояние уменьшается в 4 раза:
Q1 становится 3 * Q1, Q2 становится 3 * Q2, r становится r/4.
Новая сила F' = k * |(3 * Q1) * (3 * Q2)| / (r/4)^2
F' = k * 9 * |Q1 * Q2| / (r^2 / 16)
F' = 144 * (k * |Q1 * Q2| / r^2) = 144F.
Ответ: сила увеличивается в 144 раза.