Question

У повітрі на шовковій нитці висить кулька 1, яка мае заряд +20 нКл і масу 120 мг. Під кулькою один, на відстані 10 см від неї , закріпили кульку 2 із зарядом -50 нКл. Визначте силу натягу нитки. Решите пожалуйста, а то мне завтра тетрадку здавать, а я в физике полный ноль.

Answer 1

M = 120 г = 120 * 10^-3 кг
q1 = 20 нКл = 20 * 10^-9  Кл
q2 = 50 нКл = 50 * 10^-9 Кл
r = 10 см = 10^-1 м
T - ?
k = 9 * 10^9 (H*м²)/Кл² ; g ≈ 10 Н/кг
Решение:
По 2 закону Ньютона: F = F1 + F2, в данном случае: T = F(кулон) + F(сила
тяжести). Т = (k*q1*q2)/r² + m*g
F(кулон) =  (9 * 10^9 * 50 * 10^-9 * 20 * 10^-9)/(10^-1)² = 9 * 10^-4 H
F(сила тяжести) = 120 * 10^-3 * 10 = 1,2  = 12 * 10^-1 H
T = 9 * 10^-4 + 12 * 10^ - 1 = 0,0009 + 1,2 = 1,2009 H

Answer 2

Сила натягу нитки дорівнює силі електростатичного взаємодії між кульками, оскільки кульки знаходяться у стані рівноваги.

Для обчислення сили електростатичного взаємодії між кульками скористаємося законом Кулона:

F = kq1q2/r^2

де F - сила електростатичного взаємодії між кульками, k - коефіцієнт Кулона (910^9 Нм^2/Кл^2), q1 та q2 - заряди кульок 1 і 2 відповідно, r - відстань між центрами кульок.

Підставляємо відомі значення:

F = (910^9 Нм^2/Кл^2) * (2010^-9 Кл) * (-5010^-9 Кл) / (0.1 м)^2

F = -0.18 Н

Отже, сила натягу нитки дорівнює 0.18 Н (у напрямку, протилежному до сили електростатичного взаємодії між кульками).