Контрольные задания > Два точечных положительных заряда
отталкиваются друг от друга с силой
F₁ = 15 мкН. Какой станет сила
взаимодействия между этими зарядами
F₂, если заряд одного из них увеличить в
а = 3 раза, заряд другого-уменьшить в
В = 4 раза, а расстояние между ними
уменьшить в у = 2 раза?
Ответ вырази в мкН и округли до
целого значения.
Вопрос:
Два точечных положительных заряда
отталкиваются друг от друга с силой
F₁ = 15 мкН. Какой станет сила
взаимодействия между этими зарядами
F₂, если заряд одного из них увеличить в
а = 3 раза, заряд другого-уменьшить в
В = 4 раза, а расстояние между ними
уменьшить в у = 2 раза?
Ответ вырази в мкН и округли до
целого значения.
Краткое пояснение: Сила взаимодействия изменится пропорционально изменению зарядов и обратно пропорционально квадрату расстояния.
Вычислим, как изменится сила взаимодействия. Сила взаимодействия между двумя точечными зарядами описывается законом Кулона:
\[F = k \frac{|q_1 q_2|}{r^2},\]
где:
F – сила взаимодействия,
k – постоянная Кулона,
q₁ и q₂ – величины зарядов,
r – расстояние между зарядами.
В нашем случае, заряд одного увеличился в α = 3 раза, заряд другого уменьшился в β = 4 раза, а расстояние уменьшилось в γ = 2 раза. Тогда новая сила F₂ будет:
\[F_2 = k \frac{|(αq_1) (\frac{q_2}{β})|}{(\frac{r}{γ})^2} = k \frac{|3q_1 \frac{q_2}{4}|}{(\frac{r}{2})^2} = k \frac{\frac{3}{4} |q_1 q_2|}{\frac{r^2}{4}} = 3 \frac{k |q_1 q_2|}{r^2} = 3F_1.\]