левая чаша + 1 шарик = правая чаша + 1 кубик
либо лч тяжелее пч, и тогда кубик тяжелее шарика, либо лч легче пч, и тогда кубик легче шарика.
левая чаша + 2 кубика = правая чаша 3 шарика
рассмотрим первый сценарий. лч и более тяжелые кубики уравновновешиваются большим число более легких шариков. второй сценарий: лч легче пч, кубики легче шариков. тогда должен быть перевес в сторону пч. так как этого не случается, верен первый сценарий - кубик тяжелее шарика, лч тяжелее пч. значит, если положить на лч кубик, а на пч шарик, перевесит лч.
Дано:
m = 100 мг = 10-4 кг
q = 16,7 нКл = 16,7×10-9 Кл
T1 = 2 T2
k = 1/4peo = 9×109 Н×м2/Кл2
g = 10 м/с2
rmin = ?
1. В первом случае сила тяжести шарика уравновешивается силой натяжения нити.
T1 = mg.
2. Во втором случае с появлением одноименного заряда первый шарик приподнимается вверх за счет кулоновской силы отталкивания. Сила натяжения нити при этом уменьшается (в 2 раза – по условию задачи). И шарик вновь достигает положения равновесия.
T2 = mg – Fк.
Но по условию T1 = 2 T2.
mg = 2 mg – 2Fк,
mg = 2 mg – 2,
2 = mg.
Выразим отсюда расстояние rmin, на которое надо подвести снизу одноименный и равный заряд.
= 2,
rmin = q = 16,7×10-9 = 70,9×10-3(м) = 0,07 (м) = 7 (см).
ответ: rmin = 7 см
Объяснение: