Задача по физике На нитях 70см каждая, закрепленных вверху в одной точке, подвешены два одинаковых маленьких шарика, имеющие заряды 24мкКл и 16мкКл. Шарики погружены в дистиллированную воду(ε = 81). Когда шарики находятся в равновесии, расстояние между ними равно 70см.
1. С какими силами шарики взаимодействуют друг с другом?
2. Чему равна напряженность электрического поля в точке, находящейся посередине между шариками?
3. Чему равны массы шариков?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Сила взаимодействия между двумя заряженными шариками может быть найдена с помощью закона Кулона:
F = k |q1 q2| / r^2,
где F - сила взаимодействия, k - постоянная Кулона (8.99 10^9 Нм^2/Кл^2), q1 и q2 - заряды шариков, r - расстояние между ними.

Для шариков с зарядами 24мкКл и 16мкКл с расстоянием между ними 70см, сила взаимодействия будет:
F = 8.99 10^9 |24 10^-6 16 * 10^-6| / (0.7)^2 = 0.74 Н.

Электрическое поле в точке, находящейся посередине между шариками, может быть найдено как отношение силы взаимодействия между шариками к заряду шарика:
E = F / q,
где E - напряженность поля, F - сила взаимодействия, q - заряд шарика.

Для шарика с зарядом 24мкКл и расстоянием между шариками 70см, напряженность поля будет:
E = 0.74 / 24 * 10^-6 = 30833.3 Н/Кл.

Массы шариков можно найти с помощью второго закона Ньютона:
F = m * a,
где F - сила взаимодействия, m - масса шарика, a - ускорение.

Учитывая, что шарики находятся в равновесии, сила взаимодействия между ними равна их весу. Плотность воды примерно равна 1000 кг/м^3. Таким образом, массы шариков можно вычислить как:
m = F / g = 0.74 / 9.81 = 0.075 кг (или 75 г).

Итак, массы шариков равны 75 г, сила взаимодействия между ними составляет 0.74 Н, а напряженность электрического поля в точке, находящейся посередине, равна 30833.3 Н/Кл.