Сила электрического взаимодействия между двумя точечными заряженными телами определяется законом Кулона:
\[ F = k \cdot \frac{|q_1 \cdot q_2|}{r^2} \]
где \(F\) — сила взаимодействия, \(k\) — коэффициент пропорциональности (константа Кулона), \(q_1\) и \(q_2\) — заряды тел, а \(r\) — расстояние между ними.
Исходные условия:
- Сила взаимодействия \(F_1 = 12 \, \text{мН}\),
- Заряды \(q_1\) и \(q_2\) (неизвестные),
- Расстояние \(r\).
Теперь изменим заряды и расстояние:
- Заряд одного тела увеличивается в 3 раза: \(q_1' = 3q_1\),
- Заряд другого тела уменьшается в 4 раза: \(q_2' = \frac{q_2}{4}\),
- Расстояние между телами уменьшается в 2 раза: \(r' = \frac{r}{2}\).
Теперь подставим всё это в закон Кулона для новой силы взаимодействия \(F_2\):
\[ F_2 = k \cdot \frac{|q_1' \cdot q_2'|}{(r')^2} \]
Подставляем новые значения:
\[ F_2 = k \cdot \frac{|(3q_1) \cdot \left(\frac{q_2}{4}\right)|}{\left(\frac{r}{2}\right)^2} \]
Упрощаем:
\[ F_2 = k \cdot \frac{|3q_1 \cdot \frac{q_2}{4}|}{\frac{r^2}{4}} = k \cdot \frac{3q_1 \cdot q_2}{4} \cdot \frac{4}{r^2} \]
\[ F_2 = k \cdot \frac{3q_1 \cdot q_2}{r^2} \]
Здесь \(k \cdot \frac{q_1 \cdot q_2}{r^2} = F_1 = 12 \, \text{мН}\), поэтому:
\[ F_2 = 3 \cdot F_1 \]
Подставляем:
\[ F_2 = 3 \cdot 12 \, \text{мН} = 36 \, \text{мН} \]
Итак, новая сила взаимодействия между телами равна 36 мН.