Если размеры и расстояние между заряженными шарами остаются неизменными, то величина кулоновской силы взаимодействия

Хорошо, рассмотрим данную задачу поэтапно.

1. Зарешируем, какую физическую величину мы должны найти. В данной задаче нам нужно найти величину кулоновской силы взаимодействия между двумя заряженными шарами.

2. Формулируем данную задачу.
Мы имеем два заряженных шара с известными размерами и расстоянием между ними. По условию задачи, эти размеры и расстояние остаются неизменными. Если мы увеличим заряд каждого шара в 2 раза, мы хотим узнать, как изменится величина кулоновской силы взаимодействия между ними.

3. Разобьем задачу на подзадачи и решим их поочередно.
- Подзадача 1: Найти исходную величину кулоновской силы взаимодействия между шарами.
- Подзадача 2: Увеличить заряд каждого шара в 2 раза.
- Подзадача 3: Найти новую величину кулоновской силы взаимодействия между шарами после изменения заряда.

4. Решим первую подзадачу.
По закону Кулона, кулоновская сила взаимодействия между двумя точечными зарядами прямо пропорциональна произведению их зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Формула для вычисления кулоновской силы имеет вид:

\[ F = \frac{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}{r^2}, \]

где F - кулоновская сила, k - электростатическая постоянная, \( q_1 \) и \( q_2 \) - заряды шаров, r - расстояние между шарами.

5. Решим вторую подзадачу.
Увеличим заряд каждого шара в 2 раза. Пусть исходные заряды первого и второго шаров равны \( q_1 \) и \( q_2 \) соответственно. После увеличения их зарядов в 2 раза, новые заряды будут равны \( 2q_1 \) и \( 2q_2 \).

6. Решим третью подзадачу.
По закону Кулона, новая величина кулоновской силы будет иметь следующую формулу:

\[ F" = \frac{k \cdot |2q_1 \cdot 2q_2|}{r^2}. \]

Сократив числитель и применив свойство модуля, получим:

\[ F" = \frac{4k|q_1 \cdot q_2|}{r^2}. \]

7. Сделаем финальный вывод.
Сравнивая формулы для исходной и новой величины кулоновской силы, видим, что новая величина кулоновской силы в 2 раза больше исходной величины кулоновской силы. Таким образом, при увеличении заряда каждого шара в 2 раза, величина кулоновской силы взаимодействия ожидаемо увеличивается в 2 раза.

Это подробное объяснение основано на применении формулы кулоновской силы и анализе влияния изменения заряда на данную силу. Надеюсь, данное разъяснение позволило вам лучше понять задачу! Если у вас возникнут еще вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать их!