Question

На нити подвешен шарик массой m = 9,8 г, которомусообщили заряд q = 1мккл. когда к нему поднесли снизу заряженный таким же зарядом шарик, сила натяжения нити уменьшилась в четыре раза.определить расстояние между центрами шариков.

Answer 1

Так, вот и до второй задачи добрался:

Дано:

m=9,8г=0,0098 кг.

q=1мкКл=1*10^-6 Кл.

T2=T1/4.

r=?

Представим шар, который висит на нити, на него действует сила тяжести mg, которая направлена вниз, и сила натяжения нити T, направленная вверх. Запишем это в формулу:

T1=mg;( Уравнение 1).

Когда же поднесли второй шарик, то на первый уже действует 3 силы:

Сила натяжения нити, сила тяжести и Кулонова сила (Fк). Тогда уравнение примет вид:

T2=mg-Fк.(Уравнение 2).

Т.к. известно, что T2=T1/4, мы можем поделить первое уравнение на второе:

T1/T2=mg/(mg-Fк);

T1/T2=1/(1/4)=4;

4=mg/(mg-Fк);

4(mg-Fк)=mg;

4mg-mg=4Fк;

3mg=4Fк; (уравнение 3).

Т.к. Fк=k*(q1q2/r^2); Подставим эту формулу в уравнение 3:

3mg=4*(k(q1q2/r^2));

3mg*r^2=4*k*q1q2;

r=√((4kq1q2/3mg))=√((4*9*10^9*1*10^-6*1*10^-6)/(3*0,0098*9,8))=0,35(м).

Ускорение свободного падения (g) в этой задаче целесообразно не округлять до 10.

ответ: 0,35 (м).