Расстояние между шариками = "I"
На шарики действуют гравитационная сила, сила Кулона и Архимедова сила, все они и натягивают нить. Сила Кулона натягивает нить т.к. заряды одинаковые и отталкиваются и равна
Fk=q1*q2/4πI²ee0 = q²/4πI²*5*8,85*10(в степени -12).
Гравитационное притяжение между шариками
Fg = γ*M1*M2/I² = M²*6,67*10(в степени -11)/I²
Сила связанная с законом Архимеда и притяжением Земли
Fa = M*g - 4πr³p/3 (вес шара - выталкивающая сила)
Таким образом сила натяжения нити:
F = q²/4πI²*5*8,85*10(в степени -12)- M²*6,67*10(в степени -11)/I² + M*g - 4πr³p/3
Данное задание является сущим бредом ( без дополнительных данных такое задание не решить )
Что касается задачи сейчас решим:
( кстати в этой задаче масса лишний параметр! )
+ будем считать то что когда кот прыгнул с балкона он подпрыгнул вертикально вверх и на высоту во много раз меньше высоты балкона относительно Земли ( то есть можем говорить о том что он просто упал с балкона с нулевой начальной скоростью ( а иначе задачу просто не решить без дополнительных данных ) )
Дано:
h = 4,5 м
v - ?
Согласно закону сохранения энергии
mgh = ( mv² )/2
v² = 2gh
v = √( 2gh )
v = √( 2 * 10 * 4,5 ) ≈ 9,5 м/с
Дано:
М = 1,9*10²⁷ кг
R = 71 400 км = 71 400 000 м = 7,14*10⁷ м
Найти:
g = ?
v первая космическая = ?
g = G*M / R² = 6,67*10^(-11)*1,9*10²⁷ / (7,14*10⁷)² = 6,67*1,9*10¹⁶ / 50,9797*10¹⁴ = 12,673/50,9797 * 10² = 0,2485... * 100 = 0,25 * 100 = 25 м/с²
v первая космическая = √(g*R) = √(25*71,4*10⁶) = 5*10³*√71,4 = 5000*8,4498... = 5000*8,4 = 42 000 м/с = 42 км/с
ответ: примерно 25 м/с² и 42 км/с.