Question

Два одинаково заряженных шарика висят на нитях одинаковой длины l= 47,9см. Угол между нитями 90, массы шариков m = 2г. Найдите заряд шариков.

Answer 1

Применим закон Кулона, потому что наши шарики можно рассматривать как точечные неподвижные заряды.
так как угол 90 градусов, посчитаем расстояние между шариками
R= 2*sin(45 градусов) *L = 2* 0.707*47.9=67.741 см или 0.67 м

F= k * q1* q2/ R^2, так как q1= q2, то F= k * q^2 / R^2,
отсюда заряд
q = корень кв. ( F * R^2 / k)
k = 8,988*10^9 Н·м2/Кл2
так как нити под углом 90 градусов, то угол отколонения от вертикали 45 градусов.
далее, угол 45 градусов (обозначим его А) показывает взаимосвязь между mg(сила тяжести) и F - силой отталкивания:
F/ mg = tg(A), откуда F= tg(A)* mg = tg(45 гр. ) * 0.002кг * 9.8 м/с2 = 0,02 Н
q = корень кв. ( 0,02 Н * (0.67м) ^2 / 8,988*10^9 Н·м2/Кл2 ) =9.994E-7 Кл или ~1 мкКл