Расстояние между двумя точечными электрическими зарядами увеличили в 2 раза и оба заряда увеличили в 2 раза. сила взаимодействия между зарядами?

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Для определения того, как изменится сила взаимодействия между зарядами, воспользуемся законом Кулона. Формула закона Кулона Сила взаимодействия Fcap F между двумя точечными зарядами в вакууме (или воздухе) определяется формулой: F=k|q1q2|r2cap F 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 Где:

  • kk — коэффициент пропорциональности; q1,q2q sub 1 comma q sub 2 — величины зарядов; rr — расстояние между зарядами.

Анализ изменений Рассмотрим начальное состояние ( F1cap F sub 1) и конечное состояние ( F2cap F sub 2) после изменения параметров.

  1. Изменение зарядов: Оба заряда увеличили в 2 раза.
    • q1=2q1q sub 1 prime equals 2 q sub 1 q2=2q2q sub 2 prime equals 2 q sub 2 Следовательно, произведение зарядов увеличится в 22=42 center dot 2 equals 4 раза.
  2. Изменение расстояния: Расстояние увеличили в 2 раза.
    • r=2rr prime equals 2 r Так как расстояние в формуле стоит в квадрате, знаменатель изменится следующим образом: (2r)2=4r2open paren 2 r close paren squared equals 4 r squared. То есть знаменатель увеличится в 4 раза.

Расчет итоговой силы Подставим новые значения в формулу: F2=k|2q12q2|(2r)2=k4|q1q2|4r2cap F sub 2 equals k center dot the fraction with numerator the absolute value of 2 q sub 1 center dot 2 q sub 2 end-absolute-value and denominator open paren 2 r close paren squared end-fraction equals k center dot the fraction with numerator 4 center dot the absolute value of q sub 1 center dot q sub 2 end-absolute-value and denominator 4 center dot r squared end-fraction При сокращении четверок мы получаем исходную формулу: F2=k|q1q2|r2=F1cap 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 r squared end-fraction equals cap F sub 1 Вывод: Сила взаимодействия между зарядами не изменится. Увеличение силы за счет роста величины зарядов полностью компенсируется увеличением расстояния между ними. Хотите, чтобы я рассчитал силу взаимодействия для конкретных значений зарядов и расстояния?

Форма ответа

Ваш аватар