• Два одинаковых шарика подвешены в воздухе на нитях длины 20 см в одной точке и соприкасаются один с другим. При сообщении шарикам зарядов по 0,4мкКл они разошлись на угол 60 градусов. Найти массы шариков. Массой нити пренебречь.

Ответы 1

  • Сначала покажем все силы, которые действуют на шарики. Они похожи, поэтому нарисовано только на одном шарике. Разложим силу натяжения нити по осям Ox и Oy:

    1) Ty = T*cos60

    2) Tx = -T*sin60

     Т. к. шарики находятся в состоянии покоя, то силы компенсируют друг друга, т. е. 

    3) Ty = Fкл

    4) Tx = mg 

     По формуле находим:

     Fкл = k*\frac{q^{2}}{r^{2}}  

    r - расстояние между шариками, т. к. треугольник у нас равнобедренный ( по 20 см боковые стороны) и угол при вершине 60, то наш треугольник - равносторонний. r = 20

    Выразим, чему равно Т из 1-го уравнения и 3-го. 

    T = \frac{2*k*q^{2}}{r^{2}}\frac{2*9*10^{9}*0,4^{2}*10^{-12}}{0,04} = 0,072 H

    Теперь, зная уравнение 4 и 2, находим массу:

    m = Tx/g = \frac{-T \sqrt{3}}{2g} = 6,36*10^{-3}кг = 6,36 г

    P. S. cos60 = 1/2, sin60 =  \sqrt{3} /2

    Минус в расчете массы идет потому, что взят он из уравнения 2, а направление силы тяжести идет вниз 

    answer img
  • Добавить свой ответ

Еще вопросы

Войти через Google

или

Забыли пароль?

У меня нет аккаунта, я хочу Зарегистрироваться

How much to ban the user?
1 hour 1 day 100 years