Question

Даю 20 баллов! Помогите пожалуйста!!) Кулька із зарядом 2∙10-8 Кл і масою 2 гр. підвішена у повітрі на шовковій нитці. Якщо до неї наблизити на відстань 3 см другу кульку з зарядом того ж знаку, то перша кулька відхиляється на 30º від вертикалі. Який заряд другої кульки?

Answer 1

Ответ:

q₂=5*10⁻⁸ Кл

Объяснение:

Сила, яка підхиляє першу кульку =

F=mg*tg30*=2*10⁻⁸*10*$\sqrt{3}$/3=0.01 H

F=k|q₁|*|q₂|/r²

|q₂|=F*r²/k|q₁|=0.01*0.03²/(9*10⁹*2*10⁻⁸)=5*10⁻⁸  Кл

Answer 2

Для вирішення цієї задачі, спочатку визначимо силу, яка діє на першу кульку після наближення другої кульки, а потім знайдемо заряд другої кульки.

1. Знаючи, що перша кулька має заряд 2∙10^-8 Кл і масу 2 г (що дорівнює 0.002 кг), можемо визначити силу ваги першої кульки. Вага визначається за формулою:

   Вага = маса * прискорення вільного падіння (g),

   де прискорення вільного падіння приблизно дорівнює 9.8 м/с².

   Вага першої кульки = 0.002 кг * 9.8 м/с² = 0.0196 Н.

2. Тепер давайте розглянемо силу електричної відштовхування між першою і другою кульками. Згідно закону Кулона, сила електричної відштовхування між двома точковими зарядами дорівнює:

   F = (k * |q₁ * q₂|) / r²,

   де: F - сила відштовхування, k - електрична стала (приблизно 8.99 * 10^9 Н·м²/C²), q₁ та q₂ - заряди першої і другої кульок, r - відстань між кульками.

3. Знаючи, що сила відштовхування спричиняє відхилення першої кульки на 30º від вертикалі, ми можемо використовувати геометричні відношення для знаходження рівноваги сил:

   F * sin(30º) = вага першої кульки.

4. Підставимо значення у вираз:

   (8.99 * 10^9 Н·м²/C²) * |q₁ * q₂| / (0.03 м)² * 0.5 = 0.0196 Н.

5. Розв'яжемо вираз для |q₁ * q₂|:

   |q₁ * q₂| = (0.0196 Н * (0.03 м)² * 2) / (8.99 * 10^9 Н·м²/C²).

6. Розрахунок значення |q₁ * q₂|:

   |q₁ * q₂| ≈ 6.46 * 10^-10 Кл².

7. Тепер можемо визначити заряд другої кульки, виразивши його через |q₁ * q₂|:

   q₂ = |q₁ * q₂| / q₁ ≈ (6.46 * 10^-10 Кл²) / (2∙10^-8 Кл) ≈ 0.0323 Кл.

Отже, заряд другої кульки дорівнює приблизно 0.0323 Кл (32.3 мкКл).