Номер 1, страница 378 - гдз по физике 10 класс учебник Грачев, Погожев

Электродинамика. Глава 10. Электростатика. Параграф 68. Закон Кулона. Упражнения - номер 1, страница 378.

Условие.

1. Вычислите модуль силы кулоновского взаимодействия двух маленьких шариков, находящихся на расстоянии $r = 1 \text{ м}$ друг от друга, если модули их зарядов равны $1 \text{ Кл}$.

Решение.

Дано:

Модуль первого заряда, $|q_1| = 1 \text{ Кл}$
Модуль второго заряда, $|q_2| = 1 \text{ Кл}$
Расстояние между зарядами, $r = 1 \text{ м}$
Коэффициент пропорциональности в законе Кулона (электрическая постоянная), $k \approx 9 \cdot 10^9 \frac{\text{Н} \cdot \text{м}^2}{\text{Кл}^2}$

Все величины даны в системе СИ, перевод не требуется.

Найти:

Модуль силы кулоновского взаимодействия $F$ - ?

Решение:

Для определения модуля силы электростатического (кулоновского) взаимодействия между двумя точечными зарядами применяется закон Кулона. В условии задачи указано, что шарики маленькие, поэтому мы можем рассматривать их как точечные заряды.

Закон Кулона имеет вид:

$F = k \frac{|q_1| \cdot |q_2|}{r^2}$

где $F$ – модуль силы взаимодействия, $k$ – коэффициент пропорциональности, $|q_1|$ и $|q_2|$ – модули зарядов, $r$ – расстояние между зарядами.

Подставим в формулу значения из условия задачи:

$F = 9 \cdot 10^9 \frac{\text{Н} \cdot \text{м}^2}{\text{Кл}^2} \cdot \frac{1 \text{ Кл} \cdot 1 \text{ Кл}}{(1 \text{ м})^2}$

Выполним расчет:

$F = 9 \cdot 10^9 \frac{\text{Н} \cdot \text{м}^2}{\text{Кл}^2} \cdot \frac{1 \text{ Кл}^2}{1 \text{ м}^2}$

$F = 9 \cdot 10^9 \text{ Н}$

Полученное значение силы очень велико. Его можно также выразить в гиганьютонах: $9 \cdot 10^9 \text{ Н} = 9 \text{ ГН}$.

Ответ: модуль силы кулоновского взаимодействия равен $9 \cdot 10^9 \text{ Н}$.