Тонкая шелковая нить выдерживает максимальное натяжение 10 мН. На этой нити подвешен шарик массы 0,6 г, имеющий положительный заряд 12нКл. Снизу в направлении линии к нему подносят шарик, имеющий отрицательный заряд -3нКл. При каком расстоянии между шариками нить разорвется?
Тонкая шелковая нить выдерживает максимальное натяжение 10 мН. На этой нити подвешен шарик массы 0,6 г, имеющий положительный заряд 12нКл. Снизу в направлении линии к нему подносят шарик, имеющий отрицательный заряд -3нКл. При каком расстоянии между шариками нить разорвется?
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
Для того чтобы нить разорвалась, сила натяжения в нити должна быть равна силе притяжения между шариками.
Сила притяжения между шариками можно найти по формуле для силы Кулона:
F = k |q1 q2| / r^2
где k - постоянная Кулона (9 10^9 Н м^2 / Кл^2), q1 и q2 - заряды шариков (12нКл и -3нКл соответственно), r - расстояние между шариками.
Таким образом, сила натяжения в нити равна:
F = m g = 0.6 10^-3 кг 10 м/с^2 = 6 10^-3 Н
Составляем уравнение:
k |q1 q2| / r^2 = 6 * 10^-3
9 10^9 |12 10^-9 3 10^-9| / r^2 = 6 10^-3
(9 12 3) 10^-9 / r^2 = 6 10^-3
324 10^-9 / r^2 = 6 10^-3
r^2 = 324 10^-9 / 6 10^-3
r^2 = 54 * 10^-6
r = sqrt(54 * 10^-6) = 0.007 м = 7 мм
Итак, нить разорвется при расстоянии между шариками примерно 7 мм.