Question

К подвешенному на нити шарику массой 2 г с зарядом 30 нКл поднесли снизу на изолированной ручке шарик с зарядом 0,2 мкКл. Расстояние между шариками равно 6 см. Найдите силу натяжения нити, если шарики заряжены: разноимённо.

Answer 1

Добрый день!

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать закон Кулона, который описывает силу взаимодействия двух заряженных тел.

Закон Кулона гласит:

F = k * |q1 * q2| / r^2,

где F - сила взаимодействия между шариками, k - постоянная Кулона (равная 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2), q1 и q2 - заряды шариков, r - расстояние между шариками.

Для нашей задачи, учитывая что шарики заряжены разноименно, сила будет направлена по направлению протяженной нити. Поэтому, нить должна "тянуться" в направлении взаимодействия зарядов.

Рассмотрим подробный расчет:

1. Найдем расстояние между шариком и нитью.
Расстояние между шариками: r = 6 см = 0,06 м.

2. Рассчитаем силу, действующую на шарик массой 2 г с зарядом 30 нКл.
F = k * |q1 * q2| / r^2,
где q1 = 30 нКл, q2 = 0,2 мкКл.
F = (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) * |30*10^(-9) Кл * 0,2*10^(-6) Кл| / (0,06 м)^2.
F = (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) * (6 * 10^(-9) Кл^2) / (0,06 м)^2.
Сокращая и упрощая выражение, получим:
F = 9 * (6 / 6) * 10^9 * 10^(-9 - 2 + 2) * Н * м^2 / Кл^2.
F = 9 * 10^9 * 10^(-9) * Н * м^2 / Кл^2.
F = 9 * 10^0 * Н * м^2 / Кл^2.
F = 9 Н * м^2 / Кл^2.

Таким образом, сила натяжения нити будет равна 9 Н.

Надеюсь, мой ответ был понятен и помог вам! Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать их. Я всегда готов помочь.