Question

1. Кулька масою 10 г, підвішена на шовковій нитці, має заряд +1 мкКл. Коли до неї знизу піднесли кульку, заряджену таким же за модулем зарядом, сила натягу зменшилася вдвічі. Визначити відстань між кульками.

Answer 1

Відповідь:

Відстань між кульками дорівнює 2 см.

Покрокове пояснення:

Згідно умови, коли до підвішеної кульки, що має заряд +1 мкКл, піднесли кульку з таким же за модулем зарядом, сила натягу нитки зменшилася вдвічі.

Сила натягу нитки залежить від сили електростатичного відштовхування між кульками. Зменшення сили натягу вдвічі означає, що сила електростатичного відштовхування також зменшилася вдвічі.

Сила електростатичного відштовхування між двома кульками залежить від їх зарядів та відстані між ними. Згідно принципу суперпозиції, сила пропорційна добутку зарядів і зворотно пропорційна квадрату відстані між ними: F ∝ (q₁ * q₂) / r².

За умовою, зменшення сили натягу нитки вдвічі означає зменшення сили електростатичного відштовхування вдвічі. Таким чином, відстань між кульками збільшилася вдвічі.

Отже, початкова відстань між кульками дорівнювала половині поточної відстані, тобто 2 см.