Что следует рассчитать, чтобы определить силу натяжения каждой нити, если масса и длина шариков известны, а их заряды

Чтобы определить силу натяжения каждой нити, необходимо рассчитать силу электростатического взаимодействия между заряженными шариками. Для этого можно использовать закон Кулона, который гласит: сила взаимодействия двух точечных зарядов прямо пропорциональна произведению их зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Формула для расчета силы взаимодействия между заряженными шариками выглядит следующим образом:

\[F = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}}\]

где \(F\) - сила взаимодействия, \(k\) - постоянная Кулона (\(k \approx 8.99 \times 10^9\, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2\)), \(q_1\) и \(q_2\) - заряды шариков, \(r\) - расстояние между ними.

В данном случае, зная, что заряды составляют -10 нКл и 10 нКл, и предполагая, что расстояние между шариками равно \(r\), необходимо подставить значения в формулу и рассчитать силу.

Подставляем в формулу значения: \(q_1 = -10 \times 10^{-9}\) Кл, \(q_2 = 10 \times 10^{-9}\) Кл и \(k = 8.99 \times 10^9\) Н·м\(^2\)/Кл\(^2\).

Получаем:

\[F = \frac{{8.99 \times 10^9 \cdot |-10 \times 10^{-9} \cdot 10 \times 10^{-9}|}}{{r^2}}\]

Simplifying the expression:

\[F = \frac{{8.99 \times 10^9 \cdot 10 \times 10^{-18}}}{{r^2}}\]

\[F = \frac{{8.99 \times 10^{-8}}}{{r^2}}\]

Таким образом, сила натяжения каждой нити будет равна \(\frac{{8.99 \times 10^{-8}}}{{r^2}}\) Ньютона.

Примечание: Учтите, что помимо расчета силы натяжения нитей, необходимо также обращать внимание на направление силы. Формула Кулона позволяет определить только модуль силы, но не ее направление. Для полного определения силы натяжения каждой нити необходимо знать геометрические особенности системы (направление, углы, координаты и т.д.).