Математику можно "подвести" под любое утверждение :))) иногда даже ложное :) (с помощь. различных коэффициэнтов) .
Поэтому лучше начать рассуждения с результатов опытов, и их интерпретации (которая "зависит" или "зависела" только от "фантазии" ее выдвинувшего)
Главное - выявить "зависимость" явлений , лучше - прямую.

В последнем интеграле понятно, почему Вы взяли верхний предел z=3r - потому, что значение функции fk при нём мало отличается от z=бесконечности. Но почему нижний предел равен 1,3r? Неужели только потому, что "программа меньше не считает"? Это на Вас не похоже.
Ведь дно потенциальной ямы на Вашем графике не достигнуто. А, как я понимаю, это должно быть именно z=r. Но там и работа будет другая (больше).
Или я чего-то не понял в Ваших записях?

Определение: Физик это человек любящий физику.

"Он физик, он ботаник. Князь Федор, мой племянник". (Отрывок из Грибоедова "Горе от ума".) Этот сооб. для всех, кому он нравится. Если кто-то по профессии далеко не физик, но его душа просит: "Читай замечательные, интересные посты!". Почему его нужно гнать? Вы просто отвечайте с поправкой на подготовку. И нет проблем.