Чтобы решить эту задачу, воспользуемся законом Кулона. Закон Кулона гласит, что сила взаимодействия между двумя точечными зарядами пропорциональна произведению величин этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Математически это выражается формулой:
[ F = k \frac{|q_1 \cdot q_2|}{r^2} ]
где:
- ( F ) — сила взаимодействия,
- ( k ) — коэффициент пропорциональности (зависящий от системы единиц и среды между зарядами),
- ( q_1 ) и ( q_2 ) — величины взаимодействующих зарядов,
- ( r ) — расстояние между зарядами.
В данном случае, изначальная сила взаимодействия ( F = f ).
Теперь рассмотрим, что произойдет, если величину каждого заряда уменьшить в 2 раза. Пусть ( q_1' = \frac{q_1}{2} ) и ( q_2' = \frac{q_2}{2} ). Подставим эти значения в формулу закона Кулона:
[ F' = k \frac{|q_1' \cdot q_2'|}{r^2} = k \frac{\left|\left(\frac{q_1}{2}\right) \cdot \left(\frac{q_2}{2}\right)\right|}{r^2} = k \frac{|q_1 \cdot q_2|}{4 \cdot r^2} ]
Это выражение можно переписать как:
[ F' = \frac{1}{4} \cdot k \frac{|q_1 \cdot q_2|}{r^2} = \frac{1}{4} \cdot F ]
Таким образом, если уменьшить величину каждого из зарядов в 2 раза, сила взаимодействия между ними уменьшится в 4 раза. Поэтому новая сила взаимодействия станет ( F' = \frac{f}{4} ).