Масса шариков: m = 1 г = 0,001 кг.
Длина нити: L = 10 см = 0,1 м.
Угол между нитями: β = 60°.
Найти нужно заряды на шариках: q - ?
Решение:1. Построим рисунок (см. приложение). Рассматривая силы действующие на шарик, будем иметь дело с углом
2. Запишем второй закон Ньютона для одного шарика:
3. Возьмём проекцию на ось Оy:
4. Выразим из (3) силу натяжения нити:
5. Возьмём проекцию на ось Оx:
6. Объединяем (4) и (5):
7. Вспоминаем формулу силы кулоновского взаимодействия: , учитывая, что заряды одинаковы:
8. Из геометрии имеем:
9. Объединяем (6), (7) и (8):
10. Выразим заряд из (9), вспомним угол β:
не удивляться знаку "±" перед корнем. Отталкиваться будут как два положительных, так и два отрицательных заряда. Более того, алгебраически, извлекая корень чётной степени, необходимо учитывать оба знака.
Численно получим: (Кл).
Переведём в нанокулоны: Кл = ± 80 нКл.
Fт = 50 Н
m = 7 кг
µ = 0,2
a - ?
Решение:
Fтр = µP = µmg = 0,2*7*10 = 14 Н
F = Fт - Fтр
F = 50-14 = 36
a = F/m = 36/7 = 5,1 м/сек^2
ответ: a = 5,1 м/сек^2.