Номер 11.10, страница 58 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Электромагнитные явления. 11. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона - номер 11.10, страница 58.

Условие.

11.10. Как изменяется сила взаимодействия между двумя точечными зарядами при увеличении расстояния между ними?

Решение.

11.10. Сила взаимодействия между двумя точечными зарядами описывается законом Кулона. Согласно этому закону, сила электростатического взаимодействия $\text{F}$ между двумя неподвижными точечными зарядами $q_1$ и $q_2$, находящимися в вакууме на расстоянии $\text{r}$ друг от друга, прямо пропорциональна произведению модулей этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Математически закон Кулона выражается следующей формулой:

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

где $\text{F}$ – модуль силы взаимодействия (силы Кулона), $q_1$ и $q_2$ – величины точечных зарядов, $\text{r}$ – расстояние между зарядами, а $\text{k}$ – коэффициент пропорциональности (в СИ для вакуума $k \approx 9 \cdot 10^9$ Н·м²/Кл²).

Из формулы видно, что сила $\text{F}$ находится в обратно пропорциональной зависимости от квадрата расстояния $r^2$. Это означает, что при увеличении расстояния $\text{r}$, значение знаменателя $r^2$ в формуле возрастает, что приводит к уменьшению общего значения дроби, то есть к уменьшению силы взаимодействия $\text{F}$.

Например, если увеличить расстояние между зарядами в 2 раза, то знаменатель увеличится в $2^2 = 4$ раза, и, следовательно, сила взаимодействия уменьшится в 4 раза. Если увеличить расстояние в 3 раза, сила уменьшится в $3^2 = 9$ раз.

Ответ: При увеличении расстояния между двумя точечными зарядами сила их взаимодействия уменьшается. Эта зависимость является обратно пропорциональной квадрату расстояния между зарядами.