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

Виталий Дудин
Виталий Дудин
73 229
Лучший ответ
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
Sayat Makeev
Sayat Makeev
18 742
Виталий Дудин С чего бы F_отталкивания = F_натяжения ???
А почему угол не использовал???

Похожие вопросы