Номер 8, страница 142 - гдз по физике 8 класс учебник Закирова, Аширов

8. Определите силу взаимодействия двух точечных зарядов по $2 \text{ мКл}$, находящихся на расстоянии $0.3 \text{ м}$ друг от друга.

A) $400 \text{ Н}$.

B) $400 \text{ кН}$.

C) $40 \text{ кН}$.

D) $4 \text{ кН}$.

Дано:

$q_1 = 2 \text{ мКл}$

$q_2 = 2 \text{ мКл}$

$r = 0,3 \text{ м}$

$k \approx 9 \cdot 10^9 \frac{\text{Н} \cdot \text{м}^2}{\text{Кл}^2}$ (электрическая постоянная)

Перевод в систему СИ:

$q_1 = 2 \cdot 10^{-3} \text{ Кл}$

$q_2 = 2 \cdot 10^{-3} \text{ Кл}$

Найти:

$F$ - ?

Решение:

Сила взаимодействия между двумя точечными зарядами определяется законом Кулона. Формула закона Кулона выглядит следующим образом:

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

где $F$ - сила взаимодействия, $k$ - электрическая постоянная, $q_1$ и $q_2$ - величины зарядов, а $r$ - расстояние между ними.

Подставим в формулу значения, переведенные в систему СИ:

$F = 9 \cdot 10^9 \frac{\text{Н} \cdot \text{м}^2}{\text{Кл}^2} \cdot \frac{|(2 \cdot 10^{-3} \text{ Кл}) \cdot (2 \cdot 10^{-3} \text{ Кл})|}{(0,3 \text{ м})^2}$

Выполним вычисления:

$F = 9 \cdot 10^9 \cdot \frac{4 \cdot 10^{-6}}{0,09} \text{ Н}$

$F = \frac{9 \cdot 4 \cdot 10^{9-6}}{9 \cdot 10^{-2}} \text{ Н}$

$F = \frac{36 \cdot 10^3}{9 \cdot 10^{-2}} \text{ Н}$

$F = 4 \cdot 10^{3 - (-2)} \text{ Н} = 4 \cdot 10^{5} \text{ Н}$

Результат получен в Ньютонах. Варианты ответов представлены в килоньютонах (кН). Переведем Ньютоны в килоньютоны, учитывая, что $1 \text{ кН} = 1000 \text{ Н} = 10^3 \text{ Н}$:

$F = 4 \cdot 10^5 \text{ Н} = 400 \cdot 10^3 \text{ Н} = 400 \text{ кН}$

Полученный результат соответствует варианту B).

Ответ: 400 кН.