Дано:
Масса каждого шарика (m) = 0.9 г = 0.0009 кг,
Длина нитей (L) = 30 см = 0.3 м,
Угол наклона нитей (θ) = 45°.
Найти:
Величину заряда, необходимую для каждого шарика.
Решение:
Когда шарики подвешены на нитях и начинают отклоняться под действием электрических сил, угол θ, под которым отклоняются нити, связан с величиной зарядов шариков по формуле:
tan(θ) = (k * |q|²) / (mg),
где k - коэффициент пропорциональности в законе Кулона, q - величина заряда, m - масса шарика, g - ускорение свободного падения.
Выразим величину заряда:
|q| = √((tan(θ) * m * g) / k).
Подставим известные значения и рассчитаем |q|:
|q| = √((tan(45°) * 0.0009 * 9.81) / (9 * 10^9)),
|q| = √((1 * 0.0009 * 9.81) / (9 * 10^9)),
|q| = √(0.00819 / 9 * 10^9),
|q| = √(0.00819 * 10^-9),
|q| = 9 * 10^-6 Кл.
Ответ:
Необходимо передать каждому шарику заряд величиной 9 * 10^-6 Кл, чтобы нити образовали с вертикалью угол 45°.