Какой модуль силы взаимодействия имеют другие точечные заряды на том же расстоянии, если их величина в два раза больше

Физика: Модуль силы взаимодействия зарядов

Описание: Для решения данной задачи, необходимо учитывать закон Кулона, согласно которому сила взаимодействия между двумя зарядами пропорциональна их величинам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Пусть первая пара зарядов имеет модуль силы взаимодействия равный F, а вторая пара имеет модуль силы взаимодействия равный 2F (в два раза больше). Прежде, чем использовать численные значения, обозначим модуль силы взаимодействия в первом случае как F и расстояние между зарядами как r.

Используя формулу для силы электростатического взаимодействия между двумя точечными зарядами:

F = (k * |q1 * q2|) / r^2,

где F - модуль силы взаимодействия, k - электрическая постоянная (k ≈ 9 * 10^9 Н * м^2/Кл^2), q1 и q2 - величины зарядов, r - расстояние между зарядами.

Зная, что F = 8 * 10^(-6) Н (8 мкН) в первом случае, мы можем записать:

8 * 10^(-6) = (k * |q1 * q2|) / r^2.

Поскольку вторая пара зарядов имеет величину зарядов в два раза больше, чем первая пара, то заменим q2 = 2q1 и получим:

8 * 10^(-6) = (k * |q1 * 2q1|) / r^2.

Теперь можем найти модуль силы взаимодействия во втором случае. Обозначим его как F2:

F2 = (k * |2q1^2|) / r^2.

Так как q1^2 = q1*q1, можем записать:

F2 = (k * |2 * q1 * q1|) / r^2.

F2 = 2 * F.

Таким образом, модуль силы взаимодействия имеет во втором случае в два раза больше значений, чем в первом случае.

Демонстрация:

Для этой задачи, если модуль силы взаимодействия в первом случае равен 8 мкН, то модуль силы во втором случае будет равен 2 * 8 мкН = 16 мкН.

Совет:

Чтобы лучше понять, как работает закон Кулона и формулы для силы взаимодействия зарядов, рекомендуется изучить основные понятия электростатики, такие как электрическая постоянная, заряды, поля и их влияние на друг друга. Также полезно освоить практические навыки применения формул и решения задач, используя различные значения зарядов и расстояний.

Упражнение:

На расстоянии 5 см друг от друга расположены два заряда, каждый из которых составляет 4 мкКл. Определите модуль силы взаимодействия между этими зарядами.