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.
В 1595 году ученый-физик У. Гильберт предположил в ходе своих опытов, что Земля является большим магнитом и последующие исследования подтвердили это предположение. Вокруг Земли существует магнитное поле, которое условно изображают магнитными линиями. В каждой точке магнитного поля магнитная стрелка устанавливается вдоль магнитной линии. На этом основано действие компаса. Если активность солнца возрастает, то с его поверхности в космическое пространство выбрасываются потоки заряженных частиц. Магнитное поле, образующее эти подвижные частицы, изменяет магнитное поле земли и является причиной магнитных бурь. УСТАНОВЛЕНО, ЧТО ЗЕМНОЕ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ НАДЕЖНО ЗАЩИЩАЕТ ПОВЕРХНОСТЬ НАШЕЙ ПЛАНЕТЫ ОТ КОСМИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, ДЕЙСТВИЕ КОТОРОГО НА ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ ЧАСТО ЯВЛЯЕТСЯ РАЗРУШИТЕЛЬНЫМ.
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: