Ответ:

Сила натягу нитки, на якій підвішена кулька з зарядом q1, визначається силою електростатичного відштовхування між цією кулькою та кулькою з зарядом q2, яка перебуває на відстані r від неї. Згідно з законом Кулона, сила електростатичного відштовхування між двома кульками дорівнює:

F = k * |q1| * |q2| / r^2

де k = 9·10^9 Н·м^2/Кл^2 - коефіцієнт пропорційності.

Таким чином, зміна сили натягу нитки буде визначатися зміною значення сили F. Зверніть увагу, що відстань між кульками повинна бути виражена в метрах, а заряди - в кулонах.

Визначимо значення сили F для вихідного стану:

F1 = k * |q1| * |q2| / r^2

= 9·10^9 Н·м^2/Кл^2 * 12·10^-6 Кл * 4·10^-6 Кл / (0,4 м)^2

≈ 81 Н

Визначимо значення сили F для кінцевого стану, коли заряд кульки q2 змінився на протилежний:

F2 = k * |q1| * |q2| / r^2

= 9·10^9 Н·м^2/Кл^2 * 12·10^-6 Кл * (-4)·10^-6 Кл / (0,4 м)^2

≈ -81 Н

Зміна сили натягу нитки визначається відношенням абсолютних значень сил F2 та F1:

ΔF/F1 = |F2 - F1| / F1

= |-81 Н - 81 Н| / 81 Н

= 2

Отже, сила натягу нитки збільшилась в 2 рази.