Два маленьких шара А и В массами по 1 г каждый подвешены на нитях длинной 10 см. Определить угол между нитями после сообщения шарам заряда 2 мкКл.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи воспользуемся законом Кулона. Сила, действующая между двумя шарами, определяется формулой:

F = k |q1 q2| / r^2,

где F - сила, действующая между шарами, k - постоянная Кулона (8,99 10^9 Нм^2/Кл^2), q1 и q2 - заряды шаров, r - расстояние между шарами.

Так как шары имеют одинаковый заряд, то сила, действующая на каждый из них, будет равна:

F = k * q^2 / r^2.

Эта сила равна силе тяжести, действующей на каждый шар, так как они находятся в равновесии:

F = m * g,

где m - масса шара, g - ускорение свободного падения.

Получаем:

k q^2 / r^2 = m g.

Подставляем известные значения:

8,99 10^9 (2 10^-6)^2 / (0,1)^2 = 0,001 g,

16182000 / 0,01 = 0,001 * g,

g = 1618200 м/с^2.

Теперь можем найти угол между нитями. Для этого воспользуемся тригонометрическими функциями:

sin(угла) = противолежащий катет / гипотенуза,

cos(угла) = прилежащий катет / гипотенуза.

Угол между нитями можно найти по формуле:

sin(угла) = r / L,

где r - расстояние между нитями (0,1 м), L - длина нити (0,1 м).

sin(угла) = 0,1 / 0,1 = 1,

угол = arcsin(1) = 90 градусов.

Итак, угол между нитями после сообщения шарам заряда 2 мкКл равен 90 градусов.