Какие заряды имеют шарики, если заряженный шарик массой m висит на нити длиной l, и когда под ним на расстоянии

Давайте рассмотрим эту задачу пошагово.

Шаг 1: Рассмотрение сил, действующих на заряженные шарики.
Когда заряженный шарик массой m висит на нити длиной l, на него действуют две силы - сила тяжести и сила электростатического взаимодействия.

Сила тяжести вычисляется по формуле Fг = m * g, где m - масса шарика, g - ускорение свободного падения (приближенно равно 9,8 м/с^2 вблизи поверхности Земли).

Сила электростатического взаимодействия между двумя заряженными частицами определяется по формуле Ф = k * (q1 * q2) / r^2, где k - постоянная Кулона (приближенно равна 9 * 10^9 Н * м^2/Кл^2), q1 и q2 - величины зарядов шариков, r - расстояние между ними.

Шаг 2: Анализ условия задачи.
В условии задачи сказано, что когда под заряженным шариком на расстоянии l поместили такой же заряженный шарик, сила натяжения нити не изменилась. Это означает, что суммарная вертикальная составляющая силы равна нулю.

Шаг 3: Рассмотрение силы натяжения нити.
Сила натяжения нити направлена вверх и противодействует силе тяжести. В равновесии (когда шарик неподвижно висит), эти силы равны по величине. Таким образом, Fнат = Fг = m * g.

Шаг 4: Рассмотрение силы электростатического взаимодействия.
Расстояние между шариками равно l, и сила натяжения нити не изменилась, поэтому суммарная вертикальная составляющая силы электростатического взаимодействия равна нулю.

Суммарная вертикальная составляющая силы электростатического взаимодействия может быть найдена по формуле Фв = k * (q1 * q2) / r^2 * sin(θ), где θ - угол между направлением силы и осью, направленной вверх.

Так как суммарная вертикальная составляющая равна нулю, то Фв = 0. Это означает, что k * (q1 * q2) / r^2 * sin(θ) = 0. Поскольку k и r не равны нулю, то необходимое условие равенства нулю - (q1 * q2) * sin(θ) = 0.

Шаг 5: Анализ условия (q1 * q2) * sin(θ) = 0.
Так как sin(θ) не может быть равным нулю, чтобы условие (q1 * q2) * sin(θ) = 0 выполнилось, то (q1 * q2) должно быть равно нулю. Это означает, что или q1 = 0, или q2 = 0.

Шаг 6: Вывод.
Итак, чтобы сила натяжения нити не изменилась при помещении под заряженным шариком такого же заряженного шарика, выясняем, что либо первый шарик не имеет заряда (q1 = 0), либо второй шарик не имеет заряда (q2 = 0).