Два одинаково заряженных шарика, подвешенных на нитях одинаковой длины, опускаются в керосин, плотность которого ρ=0,8 г/см³, а относительная диэлектрическая проницаемость ε=2. Найдите плотность материала шариков, если угол расхождения нитей в воздухе и в керосине один и тот же.
Дано:
угол расхождения нитей одинаков
Решение:
Каждый шарик находится в равновесии. Если угол отклонения нити от вертикали равен
Условие равновесия шарика: равнодействующая силы тяжести (с учётом архимедовой силы) и силы Кулона уравновешена силой натяжения нити, поэтому
В воздухе:
В керосине кулоновская сила в
Углы равны, поэтому правые части равны:
Вывод: плотность материала шариков
