Каков мог быть заряд у оттолкнувшейся от поднесённой заряженной палочки лёгкой гильзы?

Чтобы ответить на данную задачу, нам необходимо использовать некоторые физические принципы. Для начала, нам понадобится понимание о том, что заряды имеют свойство взаимодействовать между собой силой притяжения или отталкивания. Заряженная палочка будет воздействовать на лёгкую гильзу силой отталкивания.

Чтобы решить эту задачу, нужно вспомнить правило взаимодействия зарядов: заряды одноименными взаимодействуют силой отталкивания, а разноименными - силой притяжения.

Пусть заряд палочки будет обозначен как \(q_1\), а заряд гильзы - как \(q_2\). Также у нас есть известная информация о массе гильзы (обозначим ее как \(m\)), ускорении свободного падения (обозначим как \(g\)), и высоте, на которой находится палочка над гильзой (обозначим как \(h\)).

Когда палочка отталкивается от гильзы, возникает сила отталкивания \(F\). Эта сила может быть выражена как:

\[F = m \cdot g\]

Также, согласно закону Кулона о взаимодействии зарядов, сила отталкивания между палочкой и гильзой может быть выражена как:

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

где \(k\) - постоянная Кулона, \(r\) - расстояние между зарядами. В данной задаче, расстояние \(r\) равно \(h\), так как палочка находится над гильзой.

Сравнивая эти два выражения для силы отталкивания, мы можем прийти к следующему:

\[m \cdot g = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{h^2}}\]

Теперь мы можем решить это уравнение относительно заряда гильзы \(q_2\):

\[q_2 = \frac{{m \cdot g \cdot h^2}}{{k \cdot |q_1|}}\]

В этом уравнении все величины, кроме зарядов и постоянной Кулона, известны. Таким образом, высчитав значения для всех известных величин, мы можем определить заряд гильзы.