Кинема́тика (греч. κινειν — двигаться) в физике — раздел механики, изучающий математическое описание (средствами геометрии, алгебры, математического анализа…) движения идеализированных тел (материальная точка, абсолютно твердое тело, идеальная жидкость), без рассмотрения причин движения (массы, сил и т. д.)[1]. Исходные понятия кинематики — пространство и время. Например, если тело движется по окружности, то кинематика предсказывает необходимость существования центростремительного ускорения без уточнения того, какую природу имеет сила, его порождающая. Причинами возникновения механического движения занимается другой раздел механики — динамика.
№9.14
Два шарика одинаковых радиуса и массы подвешены на нитях одинаковой длины так, что их поверхности соприкасаются. После сообщения шарикам заряда q0 = 0,4 мкКл они оттолкнулись друг от друга и разошлись на угол 2α = 60°. Найти массу m каждого шарика, если расстояние от центра шарика до точки подвеса l = 20 см.
Дано:
q0 = 0,4 мкКл = 0,4 ·10-6 Кл
2α = 60°
ℓ = 20 см= 0,2 м
m -?
На каждый шарик действуют три силы: сила тяжести, сила Кулона и сила натяжения нити. Т.к. шарики находятся в положении равновесия, то сумма этих трех сил равна нулю.
Проекции на выбранные оси координат
Сила Кулона
Сила натяжения нити
По закону Кулона
Заряд каждого шарика будет равен половине суммарного заряда
Расстояние между зарядами
Тогда
Масса шарика будет равна
≈4.95<5 ОМ
при послед. соединении 5+500=505>500 ОМ