шар массой m= 20 г и зарядом q = 10^-6 Кл висит на нити. Если уменьшить силу натяжения нити вдвое, то чему равна поверхностная плотность зарядов, поданных на горизонтальную пластину под шаром?

Для решения этой задачи нам понадобятся несколько физических законов и формул.

1. Закон всемирного тяготения: F = G * (m1 * m2) / r^2, где F - сила гравитационного притяжения, G - гравитационная постоянная, m1 и m2 - массы объектов, r - расстояние между центрами масс.
2. Закон Кулона: F = k * (|q1 * q2| / r^2), где F - сила электростатического взаимодействия, k - электростатическая постоянная, q1 и q2 - заряды объектов, r - расстояние между зарядами.

Начнем с расчета силы гравитации, действующей на шар.
m - масса шара (20 г), g - ускорение свободного падения (примем равным 9.8 м/с^2), F1 - сила натяжения нити.
F1 = m * g
F1 = 0.02 кг * 9.8 м/с^2
F1 = 0.196 Н

Теперь, уменьшим силу натяжения нити вдвое.
F2 = F1 / 2
F2 = 0.098 Н

Известно, что сила электростатического взаимодействия между шаром и горизонтальной пластиной создает натяжение в нити. Поэтому, чтобы найти поверхностную плотность зарядов на пластине, мы должны приравнять эту силу натяжению нити.

|q1 * q2| / r^2 = F2

Так как один из зарядов нити равен нулю, остается только заряд шара. Пусть q2 - заряд пластины, r - расстояние от шара до пластины.

q * q2 / r^2 = F2

Теперь найдем q2.

q2 = (F2 * r^2) / q

Подставим известные значения:
q2 = (0.098 Н * r^2) / 10^-6 Кл

Так как нам неизвестно значение r, мы не можем найти точное численное значение для q2. Однако, сможем ответить, как изменится поверхностная плотность зарядов, если уменьшить силу натяжение нити вдвое.

Поверхностная плотность зарядов на пластине = q2 / S

S - площадь пластины. Формула данного вопроса не содержит информации о размерах пластины, поэтому нам необходимо дать ответ в общем виде относительно переменных.

Поверхностная плотность зарядов на пластине = (0.098 Н * r^2) / (10^-6 Кл * S)

Таким образом, ответ будет зависеть от размера пластины (S) и расстояния от шара до пластины (r). Чем больше площадь пластины или расстояние до шара, тем меньше поверхностная плотность зарядов на пластине.