Как изменится сила кулоновского взаимодействия двух точечных неподвижных зарядов, если расстояние между ними увеличить в n раз?1) увеличится в n раз2) уменьшится в n раз3) увеличится в n2 раз4) уменьшится в n2 раз

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Сила кулоновского взаимодействия уменьшится в n2n squared раз. Шаг 1: Использование закона Кулона Согласно закону Кулона, модуль силы взаимодействия двух точечных неподвижных зарядов в вакууме прямо пропорционален произведению модулей зарядов и обратно пропорционален квадрату расстояния между ними. Математически это выражается формулой: F1=k|q1q2|r2cap F sub 1 equals k center dot the fraction with numerator the absolute value of q sub 1 center dot q sub 2 end-absolute-value and denominator r squared end-fraction Здесь F1cap F sub 1 — начальная сила, kk — электростатическая постоянная, q1q sub 1 и q2q sub 2 — величины зарядов, а rr — расстояние между ними. Шаг 2: Анализ изменения расстояния По условию задачи расстояние между зарядами увеличивается в nn раз. Это значит, что новое расстояние rr prime будет равно: r=nrr prime equals n center dot rПодставим новое значение расстояния в формулу для расчета новой силы F2cap F sub 2: F2=k|q1q2|(nr)2=k|q1q2|n2r2cap F sub 2 equals k center dot the fraction with numerator the absolute value of q sub 1 center dot q sub 2 end-absolute-value and denominator open paren n center dot r close paren squared end-fraction equals k center dot the fraction with numerator the absolute value of q sub 1 center dot q sub 2 end-absolute-value and denominator n squared center dot r squared end-fraction Шаг 3: Сравнение сил Чтобы найти, как изменилась сила, найдем отношение начальной силы к конечной: F1F2=k|q1q2|r2k|q1q2|n2r2=n2the fraction with numerator cap F sub 1 and denominator cap F sub 2 end-fraction equals the fraction with numerator k center dot the fraction with numerator the absolute value of q sub 1 center dot q sub 2 end-absolute-value and denominator r squared end-fraction and denominator k center dot the fraction with numerator the absolute value of q sub 1 center dot q sub 2 end-absolute-value and denominator n squared center dot r squared end-fraction end-fraction equals n squared Следовательно, F2=F1n2cap F sub 2 equals the fraction with numerator cap F sub 1 and denominator n squared end-fraction . Это означает, что сила взаимодействия уменьшилась в квадрат числа nn. Ответ: Правильный вариант — 4) уменьшится в n2n squared раз. Хотите разобрать, как изменится сила, если вместе с расстоянием изменятся и величины самих зарядов?

Форма ответа

Ваш аватар