✓вопрос в начале, страница 154 - гдз по физике 8 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 6. Электрические явления. Параграф 38. Электрический заряд. Электрическое взаимодействие. Вопросы для самопроверки - страница 154.

Условие.

✓ Как взаимодействуют заряженные тела?

Решение.

Взаимодействие заряженных тел, или электростатическое взаимодействие, является одним из фундаментальных взаимодействий в природе и описывается несколькими ключевыми принципами.

1. Типы взаимодействия зарядов

Существует два вида электрических зарядов: положительные (+) и отрицательные (-). Основной закон их взаимодействия формулируется очень просто:

- Одноимённые заряды отталкиваются. Это означает, что два тела с положительными зарядами будут отталкиваться друг от друга, равно как и два тела с отрицательными зарядами.

- Разноимённые заряды притягиваются. Тело с положительным зарядом и тело с отрицательным зарядом будут испытывать взаимное притяжение.

2. Механизм взаимодействия: Электрическое поле

Заряженные тела взаимодействуют не мгновенно на расстоянии, а через посредника — электрическое поле. Каждое заряженное тело создаёт в окружающем пространстве электрическое поле, которое, в свою очередь, действует с силой на любой другой заряд, оказавшийся в этом поле. Таким образом, взаимодействие передаётся от одного тела к другому через это поле.

3. Количественное описание: Закон Кулона

Сила взаимодействия ($\text{F}$) между двумя неподвижными точечными зарядами ($q_1$ и $q_2$), находящимися на расстоянии ($\text{r}$) друг от друга, описывается законом Кулона. Он гласит, что сила взаимодействия прямо пропорциональна произведению модулей зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Математически это выражается формулой:

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

где:

• $\text{F}$ – модуль силы Кулона, измеряется в ньютонах (Н);
• $q_1$ и $q_2$ – величины зарядов, измеряются в кулонах (Кл);
• $\text{r}$ – расстояние между зарядами, измеряется в метрах (м);
• $\text{k}$ – коэффициент пропорциональности, в вакууме $k \approx 9 \cdot 10^9 \frac{\text{Н} \cdot \text{м}^2}{\text{Кл}^2}$.

Направление силы зависит от знаков зарядов: для одноимённых зарядов силы направлены в стороны друг от друга (отталкивание), а для разноимённых — навстречу друг другу (притяжение).

4. Взаимодействие с незаряженными телами

Заряженное тело также способно притягивать к себе незаряженные (электрически нейтральные) тела. Это происходит из-за явления электростатической индукции. Когда заряженное тело подносят к нейтральному проводнику, свободные заряды в нём перераспределяются: к заряженному телу притягиваются заряды противоположного знака, а отталкиваются — одноимённого. В результате на ближней к заряженному телу стороне проводника возникает избыток противоположного заряда, что приводит к суммарной силе притяжения. В диэлектриках (изоляторах) происходит похожее явление — поляризация атомов или молекул, что также вызывает притяжение.

Ответ: Заряженные тела взаимодействуют через электрическое поле: одноимённые заряды отталкиваются, а разноимённые притягиваются. Сила этого взаимодействия определяется законом Кулона и зависит от величины зарядов и расстояния между ними. Заряженные тела также могут притягивать нейтральные тела за счёт явления электростатической индукции.