Question

Дві однакові невеликі кульки, кожна з яких має масу 0,9 г, підвішені в одній точці на шовкових нитках завдовжки 30 см кожна. Які однакові заряди необхідно передати кулькам, щоб їхні нитки утворили з вертикаллю кут 45°? ПОМОГИТЕ ПОЖАЛУЙСТА СРОЧНО ДАЮ 100 БАЛОВ!!!​

Answer 1

Для вирівнювання ниток утворюється сила кулоновського відштовхування між кульками. Щоб визначити необхідний заряд кульок, можемо скористатися наступними кроками:

1. Знайдіть силу ваги кульки, використовуючи формулу F = mg, де m - маса кульки, g - прискорення вільного падіння (приблизно 9,8 м/с²). F = 0,0009 кг * 9,8 м/с² = 0,00882 Н.

2. Переведіть силу ваги у силу натягу нитки. Так як нитка утримує кульку у стані рівноваги, сила натягу нитки повинна бути рівна силі ваги кульки. Оскільки маємо дві нитки, враховуємо це при обчисленнях. F_nitka = 2 * 0,00882 Н = 0,01764 Н.

3. Запишемо закон Кулона для сили відштовхування між кульками: F_кулон = k * (q₁ * q₂) / r², де F_кулон - сила відштовхування, k - електростатична стала (приблизно 9 * 10⁹ Н м²/Кл²), q₁ і q₂ - заряди кульок, r - відстань між ними.

4. Відстань між кульками рівна сумі довжин ниток: r = 0,3 м + 0,3 м = 0,6 м.

5. При куті 45° відстань між нитками утворює прямокутний трикутник, в якому сторона, що сполучає кульки, дорівнює 0,6 м (діагональ прямокутника).

6. Застосуємо теорему Піфагора для знаходження довжини однієї нитки: 0,3² м² + 0,3² м² = 0,6² м² 0,09 м² + 0,09 м² = 0,36 м² 0,18 м² = 0,36 м² 0,18 м = 0,6 м.

7. Поділимо силу натяг