Два заряда, один из которых в 2 раза больше другого, находятся в поле большего одноименно заряженного шара на равных расстояниях от него. Каковы силы, действующие на эти заряды? Изменятся ли силы, если увеличить заряд шара?

Физика 8 класс Электростатика заряды сила электростатика поле одноименные заряды взаимодействие увеличение заряда расстояние физика 8 класс Новый

Для понимания задачи начнем с основных принципов электростатики и законов, которые определяют взаимодействие зарядов.

Предположим, что у нас есть два заряда: заряд Q1 и заряд Q2, причем Q1 = Q и Q2 = 2Q (где Q - некоторый заряд). Эти заряды находятся на равном расстоянии r от заряда шара, который мы обозначим как Qшар.

Согласно закону Кулона, сила взаимодействия между двумя точечными зарядами определяется формулой:

F = k * |Q1 * Q2| / r²

где:

• F - сила взаимодействия;
• k - электростатическая постоянная;
• Q1 и Q2 - значения зарядов;
• r - расстояние между зарядами.

Теперь рассмотрим силы, действующие на каждый из зарядов:

1. Сила, действующая на заряд Q1:

Сила, действующая на Q1 со стороны шара:

F1 = k * |Q1 * Qшар| / r²

2. Сила, действующая на заряд Q2:

Сила, действующая на Q2 со стороны шара:

F2 = k * |Q2 * Qшар| / r²

Подставляя значение Q2, получаем:

F2 = k * |2Q * Qшар| / r²

Теперь сравним силы:

• Сила, действующая на Q1: F1 = k * |Q * Qшар| / r²
• Сила, действующая на Q2: F2 = k * |2Q * Qшар| / r² = 2 * (k * |Q * Qшар| / r²) = 2 * F1

Таким образом, мы видим, что сила, действующая на заряд Q2, в 2 раза больше силы, действующей на заряд Q1.

Теперь рассмотрим, как изменятся силы, если увеличить заряд шара (Qшар).

Если мы увеличим заряд шара, то это повлияет на обе силы. Например, если новый заряд шара будет Qшар' = k * Qшар, где k > 1, то:

• Новая сила на Q1 будет F1' = k * |Q * Qшар'| / r² = k * |Q * (k * Qшар)| / r² = k² * (k * |Q * Qшар| / r²) = k² * F1.
• Новая сила на Q2 будет F2' = k * |2Q * Qшар'| / r² = k * |2Q * (k * Qшар)| / r² = 2k² * (k * |Q * Qшар| / r²) = 2k² * F1.

Таким образом, при увеличении заряда шара обе силы увеличатся, но их соотношение останется прежним: F2' = 2 * F1'.

В заключение, силы, действующие на заряды, зависят от зарядов самих зарядов и заряда шара, и при увеличении заряда шара обе силы увеличиваются, но их соотношение остается неизменным.