№ 11. Двум шарикам массой 510 мг каждый, подвешенным на шелковых нитях длиной 1 м в воздухе, сообщили одинаковые заряды, после чего шарики, отталкиваясь друг от друга, разошлись на расстояние 9 см. Определите заряды шариков. Ответ: _________нКл. .

Question

Физика

Moonfont

3 year(s) ago

№ 11. Двум шарикам массой 510 мг каждый, подвешенным на шелковых нитях длиной 1 м в воздухе, сообщили одинаковые заряды, после чего шарики, отталкиваясь друг от друга, разошлись на расстояние 9 см. Определите заряды шариков. Ответ: _________нКл. .

ответы: 1

Зарегистрируйтесь, чтобы добавить ответ

Ответ:

≈ 14 нКл

m₁ = m₁ = m = 510 мг = 0,51·10⁻³ кг

L = 1 м

d = 9 см = 0,09 м

g = 10 H/кг

k = 9·10⁹ Н·м²/Кл²

---------------------------------------------------------

q₁ = q₂ = q - ? - заряд каждого шарика

---------------------------------------------------------

На шарики действуют силы Кулона, силы тяжести и силы натяжения нитей

Сила Кулона равна

$F = kcdot dfrac{q^2}{d^2}$

Cила тяжести равна

P = mg

Синус угла наклона нити к вертикали

$sin~a = dfrac{d}{2L}= dfrac{0. 09}{2cdot 1}=0. 045$

Косинус угла наклона нити к вертикали

$cos~a = sqrt{1 - sin^2 a} = sqrt{ 1 - 0. 045^2} = 0. 9990;$

Поскольку каждый шарик находится в равновесии, то для каждого шарика сумма моментов сил относительно точки подвеса равна нулю.

Cила натяжения нити не даёт момента, так как линия её действия проходит через точку подвеса.

F· L · cos α - P · L · sin α = 0

или

F · cos α = P · sin α

$dfrac{kq^2}{d^2} cdot cos~a = mgcdot sin~a$

откуда

$q = dcdot sqrt{dfrac{mgcdot sin~a}{kcdot cos~a} }=\\ =0. 09cdot sqrt{dfrac{0. 51cdot10^{-3}cdot 10cdot 0. 045}{9cdot10^9cdot 0. 9990} }approx 1. 438cdot10^{-8} ~(C)approx 14~(nC)$

385

confide

Oct 24, 2021

Другие вопросы: - Физика