Номер 2, страница 126 - гдз по физике 8 класс учебник Закирова, Аширов

2. Сформулируйте закон Кулона.

2. Закон Кулона — это закон, описывающий силу электростатического взаимодействия между двумя неподвижными точечными электрическими зарядами. Он был установлен экспериментально французским физиком Шарлем Кулоном в 1785 году.

Формулировка закона:

Сила взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Математически закон Кулона выражается формулой:

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

где:

• $F$ — модуль силы кулоновского взаимодействия, измеряется в Ньютонах (Н);

• $|q_1|$ и $|q_2|$ — модули величин взаимодействующих зарядов, измеряются в Кулонах (Кл);

• $r$ — расстояние между зарядами, измеряется в метрах (м);

• $k$ — коэффициент пропорциональности, называемый постоянной Кулона. В Международной системе единиц (СИ) для вакуума его значение равно: $k = \frac{1}{4\pi\varepsilon_0} \approx 8.98755 \cdot 10^9 \frac{\text{Н} \cdot \text{м}^2}{\text{Кл}^2}$. В школьном курсе физики и для большинства расчетов используется округленное значение $k \approx 9 \cdot 10^9 \frac{\text{Н} \cdot \text{м}^2}{\text{Кл}^2}$.

Здесь $\varepsilon_0$ — электрическая постоянная, фундаментальная физическая константа.

Направление силы взаимодействия зависит от знаков зарядов:

1. Одноимённые заряды (оба положительные или оба отрицательные) отталкиваются. Сила, действующая на каждый заряд, направлена вдоль прямой, соединяющей их, в сторону от другого заряда.

2. Разноимённые заряды (один положительный, а другой отрицательный) притягиваются. Сила, действующая на каждый заряд, направлена вдоль прямой, соединяющей их, к другому заряду.

Если заряды находятся в однородной диэлектрической среде (например, в воде, масле или керосине), сила взаимодействия между ними ослабевает. В этом случае формула имеет вид:

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

где $\varepsilon$ — диэлектрическая проницаемость среды, безразмерная величина, показывающая, во сколько раз сила взаимодействия в данной среде меньше, чем в вакууме. Для вакуума $\varepsilon = 1$.

Ответ: Закон Кулона гласит, что сила взаимодействия $F$ двух неподвижных точечных зарядов ($q_1$, $q_2$) в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния $r$ между ними. Математическая запись: $F = k \frac{|q_1| \cdot |q_2|}{r^2}$. Сила направлена вдоль прямой, соединяющей заряды. Она является силой отталкивания для одноименных зарядов и силой притяжения для разноименных.