Решение задач по физике: Закон Кулона (№3, №4)

Ниже представлено решение задач из учебника по физике, оформленное для записи в тетрадь. Задача №3 Дано: \(r = 9 \text{ см} = 0,09 \text{ м}\) \(q_1 = q_2 = 3 \cdot 10^{-6} \text{ Кл}\) \(k = 9 \cdot 10^9 \frac{\text{Н} \cdot \text{м}^2}{\text{Кл}^2}\) Найти: \(F - ?\) Решение: Согласно закону Кулона, сила взаимодействия зарядов в вакууме определяется формулой: \[F = k \cdot \frac{|q_1| \cdot |q_2|}{r^2}\] Подставим значения: \[F = 9 \cdot 10^9 \cdot \frac{3 \cdot 10^{-6} \cdot 3 \cdot 10^{-6}}{0,09^2}\] \[F = 9 \cdot 10^9 \cdot \frac{9 \cdot 10^{-12}}{0,0081}\] \[F = \frac{81 \cdot 10^{-3}}{81 \cdot 10^{-4}} = 10 \text{ Н}\] Ответ: 3) 10 Н. Задача №4 Дано: \(F_1 = 12 \text{ Н}\) \(q'_1 = \frac{q_1}{2}\) \(q'_2 = \frac{q_2}{2}\) \(r = \text{const}\) Найти: \(F_2 - ?\) Решение: Сила взаимодействия прямо пропорциональна произведению модулей зарядов: \[F_1 = k \cdot \frac{q_1 \cdot q_2}{r^2}\] \[F_2 = k \cdot \frac{\frac{q_1}{2} \cdot \frac{q_2}{2}}{r^2} = \frac{1}{4} \cdot k \cdot \frac{q_1 \cdot q_2}{r^2} = \frac{F_1}{4}\] \[F_2 = \frac{12 \text{ Н}}{4} = 3 \text{ Н}\] Ответ: 1) 3 Н. Задача №5 Дано: \(F_1 = 9 \text{ мкН}\) \(q'_1 = 3q_1\) \(q'_2 = 3q_2\) \(r = \text{const}\) Найти: \(F_2 - ?\) Решение: Запишем отношение сил взаимодействия: \[F_1 = k \cdot \frac{q_1 \cdot q_2}{r^2}\] \[F_2 = k \cdot \frac{3q_1 \cdot 3q_2}{r^2} = 9 \cdot k \cdot \frac{q_1 \cdot q_2}{r^2} = 9 \cdot F_1\] \[F_2 = 9 \cdot 9 \text{ мкН} = 81 \text{ мкН}\] Ответ: 4) 81 мкН.