На шовковій нитці в повітрі висить кулька #1, яка має заряд +40 нКл і має масу 100 мг. Під кулькою #1 на відстані 30 см закріпили кульку #2 із розрядом +20 нКл . Зообразіть на рисунку сили, що діють на кульку #1. Визначте силу натягу нитки

Объяснение:

m = 2 г = 0.002 кг

q1 = 3 * 10^-8 Кл.

q2 = 2.4 * 10^-7 Кл

F - ?

Отже, приступимо. Спочатку трохи теорії. Завдання складається з двох частин: закони Ньютона і закон Кулона. Сила тяжіння по модулю дорівнює силі натягу, тобто Fт = Fн = 0.02 Н. Раз заряди однойменні, то вони відштовхуються один від одного. Це означає, що сила натягу зменшиться на силу відштовхування кульок.

Звідси складаємо рівняння:

Fн = Fт-Fк

Закон Кулона:

F = kq1q2/R^2

Звідси складаємо кінцеве рівняння:

Fн = mg-kq1q2 / R^2

Підставляємо значення і вирішуємо:

Fн = 0.02 - 9 * 10^9 * 3 * 10^-8 * 2.4 * 10^-7/0.01 = 0.02 - 0.00648 = 0.01352 = 13.52 мН.