Question

15 БАЛЛОВ ЗА ОТВЕТ маленький шарик массой 0 4 г подвешен на тонкой шелковой нити и имеет заряд 400нКл. На какое расстояние снизу к нему следует поднести другой шарик с одноимненным зарядом 60нКл чтобы натяжение нити стало вдвое меньше

Answer 1

Ответ:ну ты попал братан

Объяснение:

Это конкретная задача уровня Олимпиадных я не знаю че тебе делать

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем воспользоваться законом Кулона и уравнением равновесия.

Начнем с определения силы натяжения в нити в начальный момент времени. В начальный момент времени нижний шарик с массой 0.4 г (или 0.0004 кг) не двигается, и натяжение нити равно силе тяжести этого шарика и силе отталкивания от верхнего шарика с зарядом:

1. Сила тяжести (F_gravity) равна массе шарика умноженной на ускорение свободного падения (g). Ускорение свободного падения на поверхности Земли примерно равно 9.81 м/с^2:

   F_gravity = (0.0004 кг) * (9.81 м/с^2) = 0.003924 Н

2. Сила отталкивания между шариками в соответствии с законом Кулона равна:

   F_coulomb = (k * |q1 * q2|) / r^2

   Где k - постоянная Кулона (примерно равна 8.99 * 10^9 Н·м^2/C^2), q1 и q2 - заряды шариков, r - расстояние между ними.

   Поскольку у нас оба шарика имеют одноименные заряды, сила отталкивания будет направлена вверх.

Теперь, чтобы натяжение нити стало вдвое меньше, сумма сил должна быть вдвое меньше, чем в начальный момент времени:

T_initial - 0.003924 Н = (F_coulomb_initial / r^2) - (F_coulomb_final / r^2)

где T_initial - начальное натяжение нити, F_coulomb_initial - начальная сила отталкивания, F_coulomb_final - конечная сила отталкивания.

Мы хотим, чтобы натяжение нити стало вдвое меньше, поэтому:

T_final = 0.5 * T_initial = 0.001962 Н

Теперь мы можем решить уравнение для F_coulomb_final:

0.001962 Н = (F_coulomb_initial / r^2) - (F_coulomb_final / r^2)

F_coulomb_initial - F_coulomb_final = 0.001962 Н

(k * |q1 * q2|) / r^2 - (k * |q1 * q2|) / r^2 = 0.001962 Н

Теперь мы можем подставить известные значения:

(8.99 * 10^9 Н·м^2/C^2 * |400 * 60 * 10^-9 Кл|) / r^2 - (8.99 * 10^9 Н·м^2/C^2 * |400 * 60 * 10^-9 Кл|) / r^2 = 0.001962 Н

(8.99 * 10^9 Н·м^2/C^2 * 24 * 10^-9 Кл) / r^2 = 0.001962 Н

214.776 * 10^-18 Н·м^2/C^2 / r^2 = 0.001962 Н

Теперь выразим r^2:

r^2 = (214.776 * 10^-18 Н·м^2/C^2) / (0.001962 Н)

r^2 = 109471871.03 м^2

r = √(109471871.03 м^2)

r ≈ 10464.51 м

Таким образом, чтобы натяжение нити стало вдвое меньше, другой шарик с зарядом 60 нКл следует поднести на расстояние около 10464.51 метров от нижнего шарика.