Какие изменения произошли с потенциальной энергией, если расстояние между двумя разноименными зарядами увеличилось

Предмет вопроса: Изменения потенциальной энергии взаимодействия между зарядами

Объяснение: Потенциальная энергия взаимодействия между двумя разноименными зарядами зависит от расстояния между ними и величины зарядов, а также от постоянной электростатической силы. Формула для потенциальной энергии в данном случае выглядит следующим образом:

\[Ep = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r}}\]

где "Ep" — потенциальная энергия взаимодействия, "k" — постоянная электростатической силы, "q_1" и "q_2" — величины зарядов, "r" — расстояние между зарядами.

В нашей задаче, если расстояние между зарядами увеличилось в 3 раза, то новое расстояние может быть выражено как "3r". Подставляя это в формулу потенциальной энергии, получаем:

\[Ep" = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{3r}}\]

Отсюда видно, что при увеличении расстояния в 3 раза, потенциальная энергия взаимодействия между зарядами уменьшится в 3 раза.

Пример: Если изначально потенциальная энергия взаимодействия между зарядами была 12 Дж, то после увеличения расстояния в 3 раза, новая потенциальная энергия будет равна 4 Дж.

Совет: Для лучшего понимания концепции потенциальной энергии взаимодействия между зарядами, рекомендуется изучить базовые принципы электростатики, такие как закон Кулона и понятие электрического поля.

Практика: Пусть изначально расстояние между разноименными зарядами равно 2 м. Если потенциальная энергия взаимодействия составляет 8 Дж, каковы будут изменения потенциальной энергии, если расстояние увеличится в 4 раза?