Номер 3, страница 377 - гдз по физике 10 класс учебник Грачев, Погожев

Вопросы. Параграф 68. Закон Кулона. Глава 10. Электростатика. Электродинамика - номер 3, страница 377.

Условие.

3. Сформулируйте закон Кулона. Какую силу называют кулоновской?

Решение.

Сформулируйте закон Кулона.
Закон Кулона — это фундаментальный закон электростатики, который описывает силу взаимодействия между двумя неподвижными точечными электрическими зарядами.
Словесная формулировка: Сила взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Эта сила направлена вдоль прямой, соединяющей заряды. Если знаки зарядов одинаковы (оба положительные или оба отрицательные), то это сила отталкивания. Если знаки зарядов разные (один положительный, другой отрицательный), то это сила притяжения.
Математически закон Кулона выражается следующей формулой:
$F = k \frac{|q_1| |q_2|}{r^2}$
где:
$F$ — модуль силы электростатического взаимодействия (силы Кулона);
$|q_1|$ и $|q_2|$ — модули величин точечных зарядов;
$r$ — расстояние между зарядами;
$k$ — коэффициент пропорциональности, который в Международной системе единиц (СИ) для вакуума равен $k = \frac{1}{4\pi\epsilon_0} \approx 9 \cdot 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2$, где $\epsilon_0$ — электрическая постоянная.
Ответ: Закон Кулона гласит, что сила взаимодействия $F$ двух неподвижных точечных зарядов $q_1$ и $q_2$, находящихся на расстоянии $r$ друг от друга, прямо пропорциональна произведению модулей зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними: $F = k \frac{|q_1| |q_2|}{r^2}$.

Какую силу называют кулоновской?
Кулоновской силой (или электростатической силой) называют силу взаимодействия между неподвижными электрическими зарядами. Эта сила описывается законом Кулона.
Основные характеристики кулоновской силы:
1. Это центральная сила, то есть она всегда направлена вдоль прямой, соединяющей центры взаимодействующих зарядов.
2. Она подчиняется третьему закону Ньютона: сила, действующая на первый заряд со стороны второго ($F_{21}$), равна по модулю и противоположна по направлению силе, действующей на второй заряд со стороны первого ($F_{12}$), то есть $\vec{F}_{12} = -\vec{F}_{21}$.
3. Это дальнодействующая сила, она существует на любом расстоянии между зарядами, хотя и убывает с квадратом расстояния.
Ответ: Кулоновской силой называют силу взаимодействия между неподвижными электрическими зарядами.