Номер 2, страница 158, часть 2 - гдз по физике 9 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 11. Квантовые явления. Параграф 100. Модели строения атома. Опыт Резерфорда. Повторим изученное - номер 2, страница 158.

Условие.

• Как взаимодействуют между собой заряженные частицы?

Решение.

Как взаимодействуют между собой заряженные частицы?

Решение

Взаимодействие между заряженными частицами является одним из фундаментальных взаимодействий в природе и описывается законами электромагнетизма. Характер этого взаимодействия зависит от знаков зарядов и их состояния движения (покоятся они или движутся).

Основной принцип взаимодействия для стационарных (неподвижных) заряженных частиц заключается в следующем:

1. Одноименные заряды (например, два положительных или два отрицательных) отталкиваются друг от друга.

2. Разноименные заряды (один положительный и один отрицательный) притягиваются друг к другу.

Эта сила взаимодействия называется электростатической или кулоновской силой. Она количественно описывается законом Кулона. Для двух точечных зарядов $q_1$ и $q_2$, находящихся в вакууме на расстоянии $\text{r}$ друг от друга, модуль силы взаимодействия выражается формулой:

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

где:

$\text{F}$ – модуль силы Кулона,
$q_1$ и $q_2$ – величины зарядов,
$\text{r}$ – расстояние между зарядами,
$\text{k}$ – коэффициент пропорциональности, называемый постоянной Кулона ($k \approx 9 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2$).

Сила направлена вдоль прямой, соединяющей заряды. Если произведение $q_1 q_2 > 0$ (одноименные заряды), то силы направлены в противоположные стороны от зарядов (отталкивание). Если $q_1 q_2 < 0$ (разноименные заряды), то силы направлены навстречу друг другу (притяжение).

С современной точки зрения, это взаимодействие осуществляется через электрическое поле. Каждая заряженная частица создает вокруг себя электрическое поле, которое и действует на другие заряды, помещенные в это поле.

Если заряженные частицы движутся, то они создают не только электрическое, но и магнитное поле. В результате, кроме электростатической силы, между ними возникает и магнитная сила. Полная сила, действующая на движущийся заряд, называется силой Лоренца.

Ответ: Заряженные частицы взаимодействуют посредством электромагнитных сил. Неподвижные частицы с одинаковыми знаками заряда (одноименные) отталкиваются, а с разными знаками (разноименные) — притягиваются; сила этого взаимодействия описывается законом Кулона. Движущиеся заряженные частицы, помимо электрического, создают вокруг себя магнитное поле и взаимодействуют также посредством магнитных сил.