Номер 4, страница 99 - гдз по физике 8 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 6. Электрический заряд. Электрическое поле. Параграф 27. Закон Кулона. Задания и упражнения - номер 4, страница 99.

Условие.

4. Два разноимённых точечных заряда находятся друг от друга на расстоянии, равном 6 см. Модули зарядов одинаковы и равны $10^{-6}$ Кл. Определите модули сил, с которыми взаимодействуют заряды. Как направлены эти силы?

Решение.

Дано:

$r = 6 \text{ см} = 0.06 \text{ м}$

$|q_1| = |q_2| = q = 10^{-6} \text{ Кл}$

$k \approx 9 \cdot 10^9 \frac{\text{Н} \cdot \text{м}^2}{\text{Кл}^2}$ (коэффициент пропорциональности в законе Кулона)

Найти:

$F - ?$

Направление сил - ?

Решение:

Модуль силы взаимодействия между двумя точечными зарядами определяется законом Кулона:

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

Поскольку модули зарядов одинаковы ($|q_1| = |q_2| = q$), формулу можно записать в виде:

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

Подставим известные значения в формулу и произведем вычисления:

$F = 9 \cdot 10^9 \frac{(10^{-6})^2}{(0.06)^2} = 9 \cdot 10^9 \frac{10^{-12}}{0.0036} = 9 \cdot 10^9 \frac{10^{-12}}{36 \cdot 10^{-4}}$

$F = \frac{9}{36} \cdot \frac{10^9 \cdot 10^{-12}}{10^{-4}} = \frac{1}{4} \cdot 10^{9-12-(-4)} = 0.25 \cdot 10^{1} = 2.5 \text{ Н}$

В условии сказано, что заряды разноимённые, то есть один заряд положительный, а другой — отрицательный. Разноимённые заряды притягиваются друг к другу. Следовательно, силы, действующие на каждый из зарядов, направлены навстречу друг другу вдоль прямой, соединяющей эти заряды. Это силы притяжения.

Ответ: Модуль силы, с которой взаимодействуют заряды, равен $2.5 \text{ Н}$. Так как заряды разноимённые, они притягиваются, и силы направлены навстречу друг другу.