Question

Маленький шарик массой 0,4 г подвешен на тонкой шелковой нити и имеет заряд 4 • 10 -7 Кл. На какое расстояние снизу к нему следует поднести другой шарик с одноименным зарядом 6 • 10 -8 Кл, чтобы натяжение нити стало вдвое меньше?

Answer 1

Из условия задачи m*g/2=k*q1*q2/R^2   
R=sqrt(2*k*q1*q2/m*g)=sqrt(2*9*10^9*4*10^-7*6*10^-8/4*10^-4*10)=0,33 м

Answer 2

Для решения данной задачи, нам понадобится использовать закон Кулона, который гласит, что сила взаимодействия между двумя точечными зарядами пропорциональна их величинам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Дано:

- Масса маленького шарика: 0,4 г - Заряд маленького шарика: 4 * 10^-7 Кл - Заряд другого шарика: 6 * 10^-8 Кл

Задача:

Найти расстояние, на которое нужно поднести другой шарик с одноименным зарядом, чтобы натяжение нити стало вдвое меньше.

Решение:

1. Найдем силу натяжения нити, действующую на маленький шарик. Для этого воспользуемся формулой: F = m * g, где F - сила натяжения нити, m - масса шарика, g - ускорение свободного падения. Ускорение свободного падения обычно принимается равным 9,8 м/с^2.

Подставляя значения, получаем: F = 0,4 г * 9,8 м/с^2.

2. Найдем силу взаимодействия между двумя шариками. Для этого воспользуемся законом Кулона: F = k * (|q1| * |q2|) / r^2, где F - сила взаимодействия, k - постоянная Кулона (обычно принимается равной 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2), q1 и q2 - заряды шариков, r - расстояние между шариками.

Подставляя значения, получаем: F = (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) * (4 * 10^-7 Кл) * (6 * 10^-8 Кл) / r^2.

3. Из условия задачи нам известно, что натяжение нити должно стать вдвое меньше. То есть, сила натяжения нити после поднесения другого шарика должна быть равна половине исходной силы натяжения нити: F' = F / 2.

4. Подставим значения силы натяжения нити и силы взаимодействия в уравнение: F / 2 = (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) * (4 * 10^-7 Кл) * (6 * 10^-8 Кл) / r^2.

5. Решим уравнение относительно r: r^2 = (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) * (4 * 10^-7 Кл) * (6 * 10^-8 Кл) / (F / 2).

6. Найдем корень из полученного значения r^2, чтобы найти расстояние r: r = √((9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) * (4 * 10^-7 Кл) * (6 * 10^-8 Кл) / (F / 2)).

Ответ:

Расстояние, на которое нужно поднести другой шарик с одноименным зарядом, чтобы натяжение нити стало вдвое меньше, можно найти, используя формулу r = √((9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) * (4 * 10^-7 Кл) * (6 * 10^-8 Кл) / (F / 2)). Подставляя значения, получаем:

r = √((9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) * (4 * 10^-7 Кл) * (6 * 10^-8 Кл) / (0,4 г * 9,8 м/с^2)).

Пожалуйста, проведите необходимые вычисления для получения численного значения расстояния r.