Как изменится сила взаимодействия двух точечных зарядов, если: а) увеличить один из зарядов в три раза б) увеличить оба заряда в три раза в) увеличить расстояние между зарядами в четыре раза г) увеличить оба заряда в четыре раза и уменьшить расстояние между ними
Anatoliy
Для решения данной задачи воспользуемся законом Кулона, который устанавливает зависимость между силой взаимодействия двух точечных зарядов, расстоянием между ними и модулем каждого из зарядов.
Закон Кулона формулируется следующим образом:
\[F = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}}\]
где F - сила взаимодействия между зарядами, k - постоянная Кулона (k = 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2), |q1| и |q2| - модули зарядов, r - расстояние между зарядами.
Теперь рассмотрим каждый из вариантов по очереди:
а) Увеличение одного из зарядов в три раза:
Пусть исходно имеется заряды q1 и q2. Если один из зарядов (допустим, заряд q1) увеличивается в три раза, его новое значение будет 3 * |q1|. Второй заряд остается неизменным (|q2|).
Теперь подставим новые значения в формулу закона Кулона:
\[F_1 = \frac{{k \cdot |3q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}}\]
б) Увеличение обоих зарядов в три раза:
В этом случае оба заряда будут увеличены в три раза.
Новые значения зарядов: |q1| = 3 * |q1| и |q2| = 3 * |q2|
Подставим новые значения в формулу:
\[F_2 = \frac{{k \cdot |3q_1 \cdot 3q_2|}}{{r^2}}\]
в) Увеличение расстояния между зарядами в четыре раза:
Если увеличить расстояние между зарядами в четыре раза, то новое расстояние будет r" = 4 * r.
Подставляем новое значение в формулу закона Кулона:
\[F_3 = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{(4r)^2}}\]
г) Увеличение обоих зарядов в четыре раза и уменьшение расстояния между ними:
В этом варианте оба заряда увеличиваются в четыре раза, а расстояние между ними уменьшается (допустим, в два раза).
Новые значения зарядов: |q1| = 4 * |q1| и |q2| = 4 * |q2|
Новое расстояние: r" = r / 2
Подставим новые значения в формулу:
\[F_4 = \frac{{k \cdot |4q_1 \cdot 4q_2|}}{{(r/2)^2}}\]
Теперь у нас есть формулы для каждого варианта изменения силы взаимодействия. Необходимо только вычислить значения F1, F2, F3 и F4, используя известные данные в конкретном случае.
Закон Кулона формулируется следующим образом:
\[F = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}}\]
где F - сила взаимодействия между зарядами, k - постоянная Кулона (k = 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2), |q1| и |q2| - модули зарядов, r - расстояние между зарядами.
Теперь рассмотрим каждый из вариантов по очереди:
а) Увеличение одного из зарядов в три раза:
Пусть исходно имеется заряды q1 и q2. Если один из зарядов (допустим, заряд q1) увеличивается в три раза, его новое значение будет 3 * |q1|. Второй заряд остается неизменным (|q2|).
Теперь подставим новые значения в формулу закона Кулона:
\[F_1 = \frac{{k \cdot |3q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}}\]
б) Увеличение обоих зарядов в три раза:
В этом случае оба заряда будут увеличены в три раза.
Новые значения зарядов: |q1| = 3 * |q1| и |q2| = 3 * |q2|
Подставим новые значения в формулу:
\[F_2 = \frac{{k \cdot |3q_1 \cdot 3q_2|}}{{r^2}}\]
в) Увеличение расстояния между зарядами в четыре раза:
Если увеличить расстояние между зарядами в четыре раза, то новое расстояние будет r" = 4 * r.
Подставляем новое значение в формулу закона Кулона:
\[F_3 = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{(4r)^2}}\]
г) Увеличение обоих зарядов в четыре раза и уменьшение расстояния между ними:
В этом варианте оба заряда увеличиваются в четыре раза, а расстояние между ними уменьшается (допустим, в два раза).
Новые значения зарядов: |q1| = 4 * |q1| и |q2| = 4 * |q2|
Новое расстояние: r" = r / 2
Подставим новые значения в формулу:
\[F_4 = \frac{{k \cdot |4q_1 \cdot 4q_2|}}{{(r/2)^2}}\]
Теперь у нас есть формулы для каждого варианта изменения силы взаимодействия. Необходимо только вычислить значения F1, F2, F3 и F4, используя известные данные в конкретном случае.
Знаешь ответ?