Как изменится сила электростатического взаимодействия между двумя точечными заряжёнными телами, если заряд одного тела увеличить в два раза, заряд другого тела уменьшить в три раза, а расстояние между телами увеличить в два раза, если первоначально эта сила равна 24 мН?

Физика 10 класс Электростатика сила электростатического взаимодействия заряд точечных тел изменение расстояния закон Кулона физика взаимодействий Новый

Чтобы понять, как изменится сила электростатического взаимодействия между двумя точечными заряжёнными телами, воспользуемся законом Кулона. Сила электростатического взаимодействия F между двумя зарядами Q1 и Q2 на расстоянии r определяется по формуле:

F = k * (|Q1 * Q2|) / r²

где k - коэффициент пропорциональности (константа Кулона).

Теперь рассмотрим изменения, которые мы внесем в систему:

• Заряд первого тела Q1 увеличивается в два раза: Q1' = 2 * Q1;
• Заряд второго тела Q2 уменьшается в три раза: Q2' = Q2 / 3;
• Расстояние между телами увеличивается в два раза: r' = 2 * r.

Теперь подставим новые значения в формулу для силы:

F' = k * (|Q1' * Q2'|) / (r')²

Подставим изменения:

F' = k * (|2 * Q1 * (Q2 / 3)|) / (2 * r)²

Упростим это выражение:

1. Сначала упростим числитель: |2 * Q1 * (Q2 / 3)| = (2/3) * |Q1 * Q2|;
2. Теперь упростим знаменатель: (2 * r)² = 4 * r²;

Теперь подставим это в формулу для новой силы:

F' = k * ((2/3) * |Q1 * Q2|) / (4 * r²)

Упрощаем:

F' = (1/6) * (k * |Q1 * Q2| / r²)

Мы знаем, что первоначальная сила F равна 24 мН. Таким образом, мы можем выразить новую силу:

F' = (1/6) * F

Теперь подставим значение F:

F' = (1/6) * 24 мН = 4 мН.

Таким образом, новая сила электростатического взаимодействия между двумя заряжёнными телами составит 4 мН.