Маленька кулька масою 0.4г підвішена на тонкій шовковій нитці та має заряд 4*10-7 Кл. На яку відстань знизу слід піднести іншу кульку з однойменним зарядом 6*10-8 Кл, щоб натяг нитки став удвічі меншим.
Ответы
Ответ:
Можна використати закон Кулона для розв'язання цієї задачі. Закон Кулона стверджує, що сила притягування між двома точковими зарядами залежить від їхніх величин та відстані між ними.
Сила притягування F між двома зарядами q1 та q2, які знаходяться на відстані r один від одного, обчислюється за формулою:
F = (1/(4πε₀)) * (q1*q2)/r^2
де ε₀ - діелектрична стала, яка має значення 8,85*10^-12 Ф/м.
У даній задачі ми хочемо знайти відстань між кулькою з зарядом 410^-7 Кл і кулькою з зарядом 610^-8 Кл, при якій натяг нитки становитиме удвічі менше, ніж початковий натяг.
Початковий натяг нитки буде рівним вазі кульки, тобто:
T = mg
де m - маса кульки, g - прискорення вільного падіння (приблизно 9,8 м/с^2).
Для знаходження нової відстані між кульками, при якій натяг нитки становитиме удвічі менше, можемо скористатися рівновагою сил. Кулька з меншим зарядом буде знаходитися в рівновазі між силами притягування кульки з більшим зарядом та силою натягу нитки:
F = T/2
Знаючи силу притягування між кульками та натяг нитки, можемо знайти відстань r між кульками:
F = (1/(4πε₀)) * (q1*q2)/r^2
рівносильно:
r = √((1/(4πε₀)) * (q1*q2) / F)
Підставляючи відповідні значення, отримуємо:
r = √((1/(4π8,8510^-12)) * (410^-7 * 610^-8) / (0,20,00049,8))
r ≈ 0,027 м або 2,7 см
Объяснение: