Домашние задания: Физика
Два одинаковых маленьких шарика массой 52 г каждый подвешены к одной точке на нитях длиной 21 см.
Два одинаковых маленьких шарика массой 52 г каждый подвешены к одной точке на нитях длиной 21 см. Какой заряд (мкКл) надо сообщить каждому шарику, чтобы они разошлись под углом 400 друг к другу?
Дано:
m = 52 г = 0,052 кг
L = 21 см = 0,21 м
α = 40°; sin 40°= 0,643 ; cos 40° = 0,766
___________________
q - ?
Сделаем чертеж.
Имеем:
sin α = r' / L
r' = L*sin α = 0,21*0,643 = 0,135 м
r = 2*r' = 2*0,135 = 0,27 м
F = k*q² / r² = 9*10⁹*q² / 0,27² = 1,23*10¹¹*q² (1)
Проецируем силы на оси:
m*g = T*cos α
T = m*g / cos α = 0,052*10 / 0,766 = 0,68 Н
F = T*sin α = 0,68*0,643 = 0,44 H (2)
Приравняем (1) и (2)
1,23*10¹¹*q² = 0,44
q² = 0,44 / 1,23*10¹¹ = 3,58*10⁻¹²
q = √ 3,58*10⁻¹² = 1,9*10⁻⁶ Кл или q = 1,9 мкКл

m = 52 г = 0,052 кг
L = 21 см = 0,21 м
α = 40°; sin 40°= 0,643 ; cos 40° = 0,766
___________________
q - ?
Сделаем чертеж.
Имеем:
sin α = r' / L
r' = L*sin α = 0,21*0,643 = 0,135 м
r = 2*r' = 2*0,135 = 0,27 м
F = k*q² / r² = 9*10⁹*q² / 0,27² = 1,23*10¹¹*q² (1)
Проецируем силы на оси:
m*g = T*cos α
T = m*g / cos α = 0,052*10 / 0,766 = 0,68 Н
F = T*sin α = 0,68*0,643 = 0,44 H (2)
Приравняем (1) и (2)
1,23*10¹¹*q² = 0,44
q² = 0,44 / 1,23*10¹¹ = 3,58*10⁻¹²
q = √ 3,58*10⁻¹² = 1,9*10⁻⁶ Кл или q = 1,9 мкКл

Горизонтальное смещение (h) = (1/2) * 21 см = 10.5 см = 0.105 м
F_отталкивания = F_натяжения
F_отталкивания = k * (q1 * q2) / r²
F_натяжения = m * g
Уравнение равновесия:
k * (q1 * q2) / r² = m * g
Переведём все в измеряемые величины:
k * (q1 * q2) / (0.21 м)² = (0.052 кг) * (9.8 м/с²)
Выразим заряд каждого шарика (q1 и q2):
q1 * q2 = (0.052 кг * 9.8 м/с² * (0.21 м)²) / k
q1 * q2 = 0.106954 * 10^(-6) Кл²
Так как шарики имеют одинаковый заряд, то q1 = q2 = q.
(q)`2 = 0.106954 * 10^(-6) Кл²
q ≈ ± 0.00327 мК
F_отталкивания = F_натяжения
F_отталкивания = k * (q1 * q2) / r²
F_натяжения = m * g
Уравнение равновесия:
k * (q1 * q2) / r² = m * g
Переведём все в измеряемые величины:
k * (q1 * q2) / (0.21 м)² = (0.052 кг) * (9.8 м/с²)
Выразим заряд каждого шарика (q1 и q2):
q1 * q2 = (0.052 кг * 9.8 м/с² * (0.21 м)²) / k
q1 * q2 = 0.106954 * 10^(-6) Кл²
Так как шарики имеют одинаковый заряд, то q1 = q2 = q.
(q)`2 = 0.106954 * 10^(-6) Кл²
q ≈ ± 0.00327 мК
Похожие вопросы
- Шарик А массой 200 г связан невесомой нерастяжимой нитью, перекинутой через неподвижный блок, с бруском в массой
- Два одинаковых заряженных шарика,
- В вершинах прямоугольного треугольника АВС размещены соответственно массы 9 г, 2 г и 4г. Катеты треугольника
- Груз массой 1,25 кг, подвешенный к пружине, совершает колебания с амплитудой 4см. Определить коэффициент упругости пружи
- Снаряд массой m=20 кг,выпущенный вверх,мгновенно разрывается в высшей точке траектории на два «осколка»одинаковой массы.
- Физика, импульс Два шарика двигались на встречу друг другу в направлениях составляющих угол 60°
- Маленький шарик вращается по окружности.На рисунке показан график зависимости его мгновенной угловой скорости от времени
- Задача по физике. Геометрическая оптика. Длина тени
- Почему масса не влияет на скорость падения тела в вакууме? (Я написал своё предположение. Скажите - оно верно или нет?)
- С лодки массой 200кг движущейся со скоростью 1 м/с прыгает мальчик массой 50кг в горизонтальном направлении со скорост
А почему угол не использовал???