Шарик массой 150 мг, подвешанный на непроводящей нити, имеет заряд 10 в минус восьмой степени Кл. На расстоянии 32 см, снизу помешается второй маленький шарик. Каким должен быть по величине и знаку его заряд, сто бы натяжение н...

Шарик массой 150 мг, подвешанный на непроводящей нити, имеет заряд 10 в минус восьмой степени Кл. На расстоянии 32 см, снизу помешается второй маленький шарик. Каким должен быть по величине и знаку его заряд, сто бы натяжение нити увеличилось в 2 раза
Гость
Ответ(ы) на вопрос:
Гость
Пусть шарик висит на нити и помещён в трансформаторное масло. Никаких других шариков мы пока туда не помещаем. Тогда не него действует сила тяжести mg, которая полностью уравновешивается силой натяжения нити T, так что T = mg. Если снизу поместить другой шарик, то по условию задачи сила натяжения нити должна увеличится вдвое, т. е. , стать равной 2mg, или, что то же самое, увеличиться на величину mg. Значит, возникнет дополнительная сила, кроме силы гравитационного притяжения, тянущая первый шарик вниз и равная mg. Это - сила электростатического притяжения, и поскольку эта сила направлена от первого шарика ко второму, и по условию первый шарик заряжен положительно, то второй должен быть заряжен отрицательно. Сила электростатического притяжения между шариками равна по закону кулона F = k|q1|*|q2| / r^2. Согласно вышесказанному, она равна F = mg. Приравнивая правые части двух последних равенств и выражая отсюда |q2| (модуль заряда второго шарика) , получаем, |q2| = mgr^2 / k|q1|. При этом k = 1 / (4πεε0), так что окончательно |q2| = 4πεε0mgr^2 / |q1|.  Подставляя сюда значения известных величин,  π = 3,14  ε = 2,5  ε0 = 8,85*10^-12 Ф/м  m = 0,15 кг  r = 0,32 м  |q1| = 10^-5 Кл,  получаем |q2| = 4,185*10^-6 Кл или 4,185 мкКл, если я правильно посчитал.  Значит, второй шарик заряжен отрицательно и его величина равна -4,185 мкКл. 
Не нашли ответ?
Ответить на вопрос
Похожие вопросы