Номер 1, страница 373 - гдз по физике 10 класс учебник Касьянов

Электростатика. 14. Силы электромагнитного взаимодействия неподвижных зарядов. Параграф 79. Закон Кулона. Задачи - номер 1, страница 373.

Условие.

1. Определите силу взаимодействия двух одинаковых точечных зарядов по 1 мкКл, находящихся на расстоянии 30 см друг от друга.

Решение.

1. Дано:

$q_1 = q_2 = q = 1$ мкКл
$r = 30$ см
$k \approx 9 \cdot 10^9 \frac{\text{Н} \cdot \text{м}^2}{\text{Кл}^2}$ (электрическая постоянная в законе Кулона)

$q = 1 \text{ мкКл} = 1 \cdot 10^{-6} \text{ Кл}$
$r = 30 \text{ см} = 0.3 \text{ м}$

Найти:

$F$ - ?

Решение:

Сила взаимодействия между двумя неподвижными точечными зарядами в вакууме определяется по закону Кулона. Формула закона Кулона имеет вид:

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

Так как заряды по условию задачи одинаковы ($q_1 = q_2 = q$), то формула примет вид:

$F = k \frac{q^2}{r^2}$

Подставим числовые значения в систему СИ в формулу и произведем вычисления:

$F = 9 \cdot 10^9 \frac{\text{Н} \cdot \text{м}^2}{\text{Кл}^2} \cdot \frac{(1 \cdot 10^{-6} \text{ Кл})^2}{(0.3 \text{ м})^2} = 9 \cdot 10^9 \cdot \frac{1 \cdot 10^{-12}}{0.09} \frac{\text{Н} \cdot \text{м}^2 \cdot \text{Кл}^2}{\text{Кл}^2 \cdot \text{м}^2}$

$F = \frac{9 \cdot 10^{9-12}}{9 \cdot 10^{-2}} \text{ Н} = \frac{9 \cdot 10^{-3}}{9 \cdot 10^{-2}} \text{ Н} = 1 \cdot 10^{-3 - (-2)} \text{ Н} = 1 \cdot 10^{-1} \text{ Н} = 0.1 \text{ Н}$

Поскольку заряды одинаковые (одноимённые), это сила отталкивания.

Ответ: $0.1$ Н.