Заряженный шарик подвешен на нити. Его заряд равен q нКл, а его масса m. К шарику снизу подносят другой заряженный шарик, и при этом сила натяжения нити увеличивается вдвое. Чему равен заряд другого шарика? Среда — воздух. Расстояние между шариками 1 см.
от

1 Ответ

Дано: заряд шарика q, масса шарика m, расстояние между шариками d = 0.01 м, сила натяжения нити при подношении другого шарика увеличивается вдвое.

Найти: заряд другого шарика.

Решение:
1. При подношении другого заряженного шарика нить отвелает под действием электростатических сил. По закону Кулона, сила взаимодействия двух заряженных тел пропорциональна произведению их зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними: F = k * |q1 * q2| / r^2, где k - постоянная Кулона, q1 и q2 - заряды шариков, r - расстояние между ними.
2. По условию, сила натяжения нити при поднесении удваивается. То есть, F' = 2F.
3. Следовательно, k * |q1 * q2| / (d^2) = 2 * k * |q * q2| / (r^2), где d - начальное расстояние, r - расстояние между зарядами после поднесения.
4. После преобразования уравнения можно найти q2: q2 = q * (d / r)^2.

Ответ: Заряд другого шарика равен q2 = q * (d / r)^2, где q - заряд подвешенного шарика, d = 0.01 м, r = 0.02 м.
от