§
Два одинаковых шарика массой 44,1 г подвешены на нитях длиной 0,5 м в одной точке. При сообщении шарикам одинаковых избыточных зарядов они оттолкнулись друг от друга так, что угол между нитями стал равным 90°. Найдите значения избыточных зарядов на шариках.
Решение
Дано:
СИ:
Найти:
Решение:
-
Шарики равноудалены от вертикали, поэтому каждая нить отклонена от вертикали на
. -
Расстояние между шариками — основание равнобедренного треугольника с боковыми сторонами
и углом при вершине:
- На шарик действуют сила тяжести
(вниз), сила Кулона (горизонтально, отталкивание) и сила натяжения нити (вдоль нити). Шарик в равновесии (первый закон Ньютона), поэтому сумма сил равна нулю. В проекциях на вертикаль и горизонталь:
Разделим второе равенство на первое:
- По закону Кулона для одинаковых зарядов
, откуда
Вывод: на каждом шарике избыточный заряд около
Ответ
Помогло?
