Дано: заряд каждого шарика q = 4 мкКл, расстояние между шариками r = 60 см, угол отклонения нитей от вертикали α = 45°.
а) Найти силу взаимодействия между шариками.
Используем закон Кулона для расчета силы взаимодействия между зарядами: F = k * |q1 * q2| / r^2, где k - постоянная Кулона (k ≈ 9 * 10^9 Н·м^2/Кл^2), q1 и q2 - заряды, r - расстояние между зарядами.
Подставляя значения, получаем: F = 9 * 10^9 * |4 * 10^(-6) * 4 * 10^(-6)| / (0.6)^2 = 2.88 * 10^(-3) Н.
Ответ:
а) Шарики взаимодействуют с силой 2.88 мН.
б) Найти массу каждого шарика.
Так как шарики находятся в равновесии, сила натяжения нити равна силе кулона, действующей на каждый шарик. Также из геометрии можно найти, что mg * cos(α) = F, где m - масса шарика, g - ускорение свободного падения, α - угол отклонения нити. Решая это уравнение относительно m, получаем m = F / (g * cos(α)).
Подставляя значения, получаем: m = 2.88 * 10^(-3) / (9.81 * cos(45°)) = 0.000163 кг.
Ответ:
б) Масса каждого шарика равна 0.000163 кг.
в) Найти силы натяжения нитей.
Силы натяжения нитей равны по модулю силам кулона, действующим на каждый шарик: T = F = 2.88 мН.
Ответ:
в) Силы натяжения нитей равны 2.88 мН.