10 класс Закон Кулона § 2. Закон Кулона

ГДЗ по физике, 10 класс, Мякишев, номер 2.2: Закон Кулона

Физика — Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н.; под редакцией Парфентьевой Н.А.

Светлана Крылова, методист по физике Шпаргача обновлено 8 сентября 2026

← 2.1 2.3 →

Условие

Три медных шарика диаметром 1 см расположены в воздухе в вершинах правильного треугольника со стороной 20 см. Заряды: q₁=80 нКл, q₂=30 нКл, q₃=40 нКл. Выразите в микроньютоннах силу, с которой второй шарик действует на первый.

Номер как в учебнике. Условие — полный пересказ редакции: те же пункты, числа и факты, не цитата из книги.

Пошаговое решение

План решения.

Для определения силы взаимодействия между двумя заряженными шариками воспользуемся законом Кулона. Поскольку размеры шариков (d=1 см) значительно меньше расстояния между их центрами (r=20 см), мы можем считать шарики материальными точками. Сила, с которой второй шарик действует на первый, зависит только от величин этих двух зарядов и расстояния между ними. Заряд третьего шарика в данном случае не влияет на силу взаимодействия пары q₁ и q₂, так как закон суперпозиции сил применяется к результирующей силе, а нас просят найти конкретную парную силу.

Вычисление.

Запишем формулу закона Кулона для силы взаимодействия двух точечных зарядов в воздухе (диэлектрическая проницаемость ε≈1):

F=k|q₁q₂|/r²

Где:

k=9·10⁹ Н·м²/Кл ² — постоянная Кулона;
q₁=80 нКл =80·10^-9 Кл;
q₂=30 нКл =30·10^-9 Кл;
r=20 см =0.2 м.

Подставим числовые значения в формулу:

F=9·10⁹·(80·10^-9)·(30·10^-9)/(0.2)²

Выполним вычисления по частям. Сначала числитель:

80·30=2400 10^-9·10^-9=10^-18 Числитель =2400·10^-18=2.4·10^-15 Кл²

Теперь знаменатель:

(0.2)²=0.04=4·10^-2 м²

Собираем всё вместе:

F=9·10⁹·2.4·10^-15/4·10^-2 F=9·10⁹·0.6·10^-13 F=5.4·10^-4 Н

Переведём результат в микроньютонны (1 Н =10⁶ мкН):

F_мкН =5.4·10^-4·10⁶=5.4·10²=540 мкН

Проверка.

Оценим порядок величины. Заряды порядка десятков наноклонов, расстояние десятки сантиметров. Силы такого масштаба обычно лежат в диапазоне от сотен микро- до миллиньютонов. Полученное значение 540 мкН (0.54 мН) выглядит физически правдоподобным. Расчёт произведён без учёта влияния третьего заряда, что соответствует условию задачи о силе действия второго шарика на первый.

Ответ

540 мкН

В задаче требуется найти силу взаимодействия только между первым и вторым шариками. Третий шарик и геометрия треугольника (кроме расстояния r=20см) не влияют на эту конкретную парную силу согласно закону Кулона. Перевод единиц: нКл -> Кл, см -> м, Н -> мкН.

Как решение?

Двойная оценка: понятность и подробность. Можно выбрать одно или оба.

Подробность

У вас другое условие?

Загрузите фото — учтём ваши числа и редакцию.

Решить по фото

Частые вопросы

Это точный номер 2.2 из моего учебника?

Номер совпадает с учебником «Физика», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н.; под редакцией Парфентьевой Н.А.. Формулировка — пересказ редакции, не дословная цитата. Если в вашей редакции другие числа — загрузите фото.

Какой ответ в задании 2.2?

Краткий ответ: 540 мкН.

Как пользоваться этим разбором?

Сначала прочитайте условие и чертёж, затем шаги решения по порядку и сверьте свой ход с кратким ответом внизу.

Какой учебник имеется в виду?

«Физика», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н.; под редакцией Парфентьевой Н.А.. Проверьте часть, год и автора на обложке. Тема в учебнике: § 2. Закон Кулона.

Можно ли списать ответ без решения?

Лучше сначала решить самостоятельно, а разбор использовать для проверки хода и поиска ошибки.