Задача по физике На длинных нитях в одной точке подвешены два одинаковых заряженных шарика, массой 1 г и зарядом q = 10 нКл каждый. Они разошлись на некоторый угол, при этом расстояние между шариками равно 1 см. Найти силу натяжения нити и угол, на который разошлись шарики.
Задача по физике На длинных нитях в одной точке подвешены два одинаковых заряженных шарика, массой 1 г и зарядом q = 10 нКл каждый. Они разошлись на некоторый угол, при этом расстояние между шариками равно 1 см. Найти силу натяжения нити и угол, на который разошлись шарики.
Похожие вопросы
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Сила натяжения нити равна равна сумме равнодействующих сил на каждый из шариков.
Сила кулона между заряженными шариками:
F = k |q1 q2| / r^2
где k - постоянная Кулона (8,99 10^9 Н м^2 / Кл^2), q1 и q2 - заряды шариков, r - расстояние между ними.
Сила, направленная к центру, равна F * cos(θ/2), где θ - угол, на который разошлись шарики.
Сумма равнодействующих сил равна нулю, так как система находится в равновесии. Поэтому:
2 F cos(θ/2) = m * g
где m - масса одного шарика (1 г = 0,001 кг), g - ускорение свободного падения (9,81 м/c^2).
Подставляем выражение для F и находим угол θ:
2 (k |q^2| / r^2) cos(θ/2) = m g
2 (8,99 10^9 (10 10^-9)^2 / 0.01^2) cos(θ/2) = 0,001 9,81
181800 cos(θ/2) = 0,00981
cos(θ/2) = 0,00981 / 181800
θ/2 = arccos(0,00981 / 181800)
θ = 2 arccos(0,00981 / 181800)
Теперь найдем силу натяжения нити. Для этого используем закон синусов:
F * sin(θ/2) = T
где T - сила натяжения нити.
Подставляем выражение для F и значение угла θ:
(k |q^2| / r^2) sin(θ/2) = T
(8,99 10^9 (10 10^-9)^2 / 0.01^2) sin(2 * arccos(0,00981 / 181800) / 2) = T
Вычисляем значение силы натяжения нити.