во сколько раз изменится сила взаимодействия между двумя точечными заряженными телами если заряд одного из них уменьшить в 4 раза
помогите пожалуйста
Ответы
Ответ:
Сила взаимодействия между двумя точечными заряженными телами описывается законом Кулона, который формулируется следующим образом:
\[ F = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}} \]
где:
- \( F \) - сила взаимодействия,
- \( k \) - электростатическая постоянная (\( \approx 8.99 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{C}^2 \)),
- \( q_1 \) и \( q_2 \) - величины зарядов двух тел,
- \( r \) - расстояние между зарядами.
Если заряд одного из тел уменьшается в 4 раза (пусть это будет \( q_1 \)), то новая сила взаимодействия (\( F' \)) будет:
\[ F' = \frac{{k \cdot |(q_1/4) \cdot q_2|}}{{r^2}} \]
Теперь рассмотрим отношение новой силы к исходной:
\[ \frac{{F'}}{F} = \frac{{\frac{{k \cdot |(q_1/4) \cdot q_2|}}{{r^2}}}}{{\frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}}}} \]
Упростим выражение:
\[ \frac{{F'}}{F} = \frac{{|(q_1/4) \cdot q_2|}}{{|q_1 \cdot q_2|}} \]
Теперь подставим \( q_1 \) обратно в уравнение:
\[ \frac{{F'}}{F} = \frac{{|(\frac{{q_1}}{{4}}) \cdot q_2|}}{{|q_1 \cdot q_2|}} \]
Упростим дальше:
\[ \frac{{F'}}{F} = \frac{1}{4} \]
Итак, сила взаимодействия изменится в 4 раза при уменьшении заряда одного из тел в 4 раза.