Сила взаимодействия двух точечных зарядов равна F. Какой будет сила взаимодействия, если величину каждого из зарядов увеличить в 3 раза, и расстояние между ними также увеличить в 3 раза?

Физика 10 класс Электрические заряды и закон Кулона сила взаимодействия точечные заряды увеличение зарядов расстояние между зарядами закон Кулона Новый

Для решения этой задачи мы будем использовать закон Кулона, который описывает силу взаимодействия между двумя точечными зарядами. Закон Кулона формулируется следующим образом:

F = k * |q1 * q2| / r^2

где:

• F - сила взаимодействия между зарядами;
• k - коэффициент пропорциональности (константа Кулона);
• q1 и q2 - величины зарядов;
• r - расстояние между зарядами.

В данной задаче мы знаем, что:

• Исходная сила взаимодействия равна F;
• Каждый заряд увеличивается в 3 раза, то есть q1' = 3 * q1 и q2' = 3 * q2;
• Расстояние между зарядами также увеличивается в 3 раза, то есть r' = 3 * r.

Теперь подставим новые значения зарядов и расстояния в формулу закона Кулона:

F' = k * |q1' * q2'| / (r')^2

Подставим значения:

F' = k * |(3 * q1) * (3 * q2)| / (3 * r)^2

Упростим это выражение:

1. Сначала упростим числитель: |(3 * q1) * (3 * q2)| = 9 * |q1 * q2|.
2. Теперь упростим знаменатель: (3 * r)^2 = 9 * r^2.

Теперь подставим упрощенные значения в формулу:

F' = k * 9 * |q1 * q2| / (9 * r^2).

Заметим, что 9 в числителе и 9 в знаменателе сокращаются:

F' = k * |q1 * q2| / r^2.

Таким образом, мы видим, что:

F' = F.

Ответ: сила взаимодействия останется такой же, как и была, то есть F' = F.