Два одинаковых маленьких шарика массой 80 г каждый подвешен к одной точке на нитях длиной 30 см. Какой заряд(вмкКл) надо сообщить каждому шарику, чтобы нити разошлись под прямым углом друг к другу? k=9*10^9 м/Ф. g=10м/с^2

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи мы можем воспользоваться принципом равновесия сил.

Сначала найдем силу тяжести для одного шарика:
Fг = m g = 0,08 кг 10 м/с² = 0,8 Н

Так как нити разошлись под прямым углом, каждому шарику действуют две силы: сила упругости T нити и сила кулона Fk, направленная к точке подвеса, которая должна быть равна другой силе кулона на втором шарике.

Разложим силу тяжести на составляющие:
Fг = T sin(α) = Fk sin(β)

С учетом условия задачи, что нити разошлись под прямым углом друг к другу, α = β = 45 градусов.

Также известно, что сила кулона между двумя точечными зарядами выражается формулой:
Fk = k q₁ q₂ / r²

Теперь составим уравнение, подставив все известные значения:
T sin(45°) = k q² / r²
0,8 Н = (9 10^9 м/Ф) q² / (0,3 м)²
q² = 0,8 Н (0,3 м)² / (9 10^9 м/Ф)

Отсюда находим значение заряда q для одного шарика:
q = √(0,8 0,3² / 9 10^9) Кл

q ≈ 2,67 мкКл

Таким образом, каждому шарику необходимо сообщить заряд примерно равный 2,67 мкКл.