Как изменится сила взаимодействия двух точечных заряженных тел, если заряд одного из них больше другого в n=12 раз, после того как они соприкоснулись и снова разошлись на прежнее расстояние? Учитывайте два случая: 1. если заряды одноимённые; 2. если заряды разноимённые. Запишите ответ, округлив его до целого числа, в первом случае — в раз(а), во втором случае — в раз(а).

Физика 10 класс Электрическое взаимодействие зарядов сила взаимодействия точечные заряженные тела заряды одноимённые заряды разноимённые физика 10 класс закон Кулона взаимодействие зарядов электрические заряды изменение силы взаимодействия округление до целого числа Новый

Чтобы ответить на вопрос, давайте сначала вспомним закон Кулона, который описывает силу взаимодействия между двумя точечными заряженными телами. Согласно этому закону, сила взаимодействия F между двумя зарядами q1 и q2, находящимися на расстоянии r друг от друга, определяется формулой:

F = k * |q1 * q2| / r²

где k — постоянная, зависящая от среды, в которой находятся заряды.

Давайте рассмотрим два случая: одноимённые и разноимённые заряды.

1. Если заряды одноимённые:

Пусть заряд одного тела равен q, а заряд другого тела равен n * q, где n = 12. Тогда:

• q1 = q
• q2 = 12q

Сила взаимодействия до соприкосновения:

F1 = k * |q * 12q| / r² = k * 12q² / r²

Когда заряды соприкасаются, они перераспределяются. В результате, каждый из них получает равные доли от общего заряда:

• Общий заряд = q + 12q = 13q
• После соприкосновения каждый заряд будет равен 13q / 2 = 6.5q

Теперь сила взаимодействия после соприкосновения:

F2 = k * |6.5q * 6.5q| / r² = k * 42.25q² / r²

Теперь найдем, во сколько раз изменилась сила взаимодействия:

Изменение силы = F2 / F1 = (42.25q² / r²) / (12q² / r²) = 42.25 / 12 ≈ 3.52

Округляя до целого числа, получаем, что сила увеличилась в 4 раза.

2. Если заряды разноимённые:

Допустим, один заряд равен q, а другой заряд равен -n * q (где n = 12). Тогда:

• q1 = q
• q2 = -12q

Сила взаимодействия до соприкосновения:

F1 = k * |q * (-12q)| / r² = k * 12q² / r²

При соприкосновении заряды также перераспределяются, но в данном случае общий заряд будет:

• Общий заряд = q + (-12q) = -11q
• После соприкосновения каждый заряд будет равен -11q / 2 = -5.5q

Теперь сила взаимодействия после соприкосновения:

F2 = k * |-5.5q * (-5.5q)| / r² = k * 30.25q² / r²

Теперь найдем, во сколько раз изменилась сила взаимодействия:

Изменение силы = F2 / F1 = (30.25q² / r²) / (12q² / r²) = 30.25 / 12 ≈ 2.52

Округляя до целого числа, получаем, что сила увеличилась в 3 раза.

Итак, в итоге:

• При одноимённых зарядах сила увеличилась в 4 раза.
• При разноимённых зарядах сила увеличилась в 3 раза.