Дано:
Масса шариков (m) = 0,5 г = 0,5*10^-3 кг
Длина нити (l) = 1 м
Разность уровней шариков (d) = 4 см = 4*10^-2 м
Ускорение свободного падения (g) ≈ 9,81 м/с^2
Найти:
Заряды шариков
Решение:
Разность потенциальных энергий заряженных шариков определяется по формуле ΔU = k * |q| / r, где
ΔU - разность потенциальных энергий,
k - постоянная Кулона (≈ 9*10^9 Н·м^2/Кл^2),
|q| - модуль заряда шариков,
r - длина нити.
С учетом того, что разность потенциальных энергий связана с разностью уровней шариков, можно записать: m * g * d = k * |q|^2 / l. Из этого уравнения можно выразить заряд: |q| = sqrt(m * g * l / k * d).
Подставим известные значения и рассчитаем заряды шариков:
|q| = sqrt(0,5*10^-3 кг * 9,81 м/с^2 * 1 м / (9*10^9 Н·м^2/Кл^2) * 4*10^-2 м) ≈ 3,15*10^-7 Кл
Ответ:
Заряды шариков составляют примерно 3,15*10^-7 Кл.