Вопрос школьника
Как изменится сила кулоновского взаимодействия двух точечных заряженных тел при увеличении расстояния между телами в 3 раза и увеличении заряда одного из тел тоже в 3 раза:
1. Увеличится в 27 раз;
2. Увеличится в 9 раз;
3. Не изменится;
4. Уменьшится в 3 раза?
Ответ от учителя
Сила кулоновского взаимодействия двух точечных заряженных тел определяется по формуле:
$$F = frac{kq_1q_2}{r^2},$$
где $k$ — постоянная Кулона, $q_1$ и $q_2$ — заряды тел, $r$ — расстояние между телами.
При увеличении расстояния между телами в 3 раза, расстояние $r$ в формуле увеличится в 3 в квадрате, то есть в 9 раз. Таким образом, сила кулоновского взаимодействия уменьшится в 9 раз.
При увеличении заряда одного из тел в 3 раза, заряд $q_1$ или $q_2$ в формуле увеличится в 3 раза. Таким образом, сила кулоновского взаимодействия увеличится в 3 раза.
Итого, если увеличить расстояние между телами в 3 раза и увеличить заряд одного из тел в 3 раза, то сила кулоновского взаимодействия уменьшится в 9 раз и одновременно увеличится в 3 раза. Таким образом, ответ на вопрос — сила кулоновского взаимодействия изменится, но не в 27, не в 9 и не в 3 раза, а будет зависеть от того, какой из эффектов (увеличение расстояния или увеличение заряда) будет преобладать.
