Решение: Изменение силы Кулона
Во сколько раз увеличится сила взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов, если величину каждого из зарядов увеличить в 3 раза, а расстояние между ними уменьшить в 2 раза?
Решение по шагам
4 шагаПо закону Кулона сила взаимодействия прямо пропорциональна произведению зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
$$F = k\dfrac{|q_1q_2|}{r^2}$$При увеличении каждого заряда в 3 раза произведение зарядов увеличивается в $9$ раз.
$$q_1'q_2' = (3q_1)(3q_2) = 9q_1q_2$$При уменьшении расстояния в 2 раза квадрат расстояния уменьшается в 4 раза, поэтому сила увеличивается в 4 раза.
$$r' = \dfrac{r}{2},\quad \dfrac{r^2}{(r')^2} = 4$$Общий коэффициент увеличения силы равен произведению полученных коэффициентов.
$$\dfrac{F'}{F} = 9 \cdot 4 = 36$$Где здесь ошибаются
Учитывают изменение расстояния пропорционально, без возведения в квадрат.
Увеличивают произведение зарядов только в 3 раза вместо 9 раз.