Краткое пояснение: После соединения заряды перераспределяются, и сила взаимодействия изменится. Нужно найти, во сколько раз она уменьшится.
Пошаговое решение:
- Находим суммарный заряд шариков после соединения:
\(q = q_1 + q_2 = 4q + (-2q) = 2q\) - Заряд каждого шарика после соединения:
\(q' = \frac{q}{2} = \frac{2q}{2} = q\) - Сила взаимодействия до соединения:
\(F_1 = k \frac{|q_1 \cdot q_2|}{r^2} = k \frac{|4q \cdot (-2q)|}{r^2} = k \frac{8q^2}{r^2}\) - Сила взаимодействия после соединения:
\(F_2 = k \frac{q' \cdot q'}{r^2} = k \frac{q \cdot q}{r^2} = k \frac{q^2}{r^2}\) - Отношение сил:
\(\frac{F_1}{F_2} = \frac{k \frac{8q^2}{r^2}}{k \frac{q^2}{r^2}} = 8\)
Ответ: 8