Металлический шарик радиусом R = 2 см, имеющий
заряд q = 1,5*10–7 Кл, висит на непроводящей нити. На
нить нанизали еще один металлический незаряженный
шарик радиусом r = 1 см и массой m = 0,1 г. На какой
высоте над первым шариком остановится второй?
Ответ:
21,2 см.
Как решается задача ?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи можно воспользоваться равновесием сил на втором шарике.

Сила притяжения между шариками будет определяться по закону Кулона:

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

где k - постоянная Кулона, q1 и q2 - заряды шариков, r - расстояние между шариками.

Так как второй шарик незаряжен, то сила притяжения к первому шарику будет равна силе тяжести, действующей на второй шарик:

m g = k q1 * q2 / r^2.

Также нужно учесть, что сила натяжения нити равна нулю (так как нить непроводящая).

Расстояние между шариками можно найти, используя теорему Пифагора для прямоугольного треугольника, образованного радиусами шариков и их расстоянием:

(R + h)^2 = R^2 + r^2,
h = sqrt(R^2 + r^2) - R.

Подставляя это значение h в уравнение для силы притяжения и решая его относительно h, получим искомую высоту.

Таким образом, на высоте 21,2 см над первым шариком остановится второй.