Задача связана с законом Кулона, который описывает силу взаимодействия между двумя точечными зарядами. Для начала рассмотрим сам закон Кулона:
F=ke⋅∣q1⋅q2∣r2F = k_e cdot frac{|q_1 cdot q_2|}{r^2}
где:
FF — сила взаимодействия между зарядами,
kek_e — электрическая постоянная (ke=8,99×109 Н⋅м2/Кл2k_e = 8,99 times 10^9 , text{Н} cdot text{м}^2/text{Кл}^2),
q1q_1 и q2q_2 — величины зарядов,
rr — расстояние между зарядами.
Изменение зарядов
Задача говорит о том, что каждый из зарядов увеличивается в 3 раза. То есть, если исходные заряды были q1q_1 и q2q_2, то после увеличения они станут 3q13q_1 и 3q23q_2.
Теперь подставим новые значения зарядов в формулу для силы взаимодействия:
F′=ke⋅∣(3q1)⋅(3q2)∣r2F’ = k_e cdot frac{|(3q_1) cdot (3q_2)|}{r^2}
Это можно упростить:
F′=ke⋅9∣q1⋅q2∣r2F’ = k_e cdot frac{9 |q_1 cdot q_2|}{r^2}
Таким образом, сила взаимодействия увеличивается в 9 раз по сравнению с первоначальной силой FF:
F′=9⋅FF’ = 9 cdot F
Подытожим:
При увеличении каждого заряда в 3 раза сила взаимодействия между этими зарядами увеличится в 9 раз. Это происходит из-за того, что сила взаимодействия пропорциональна произведению зарядов, и если каждый заряд увеличивается в 3 раза, то произведение зарядов увеличивается в 3×3=93 times 3 = 9 раз.