Какова сила натяжения нити между участками AB, Bi и BC на рисунке 4, если масса одинаковых шариков составляет

Какова сила натяжения нити между участками AB, Bi и BC на рисунке 4, если масса одинаковых шариков составляет 0,2 г, расстояние между шариками ВС равно 3 см, и шарики имеют одинаковый заряд 10 нКл? Ответьте для случая, когда заряды шариков одноименные, и для случая, когда заряды шариков разноименные.
Лиса

Лиса

Для начала давайте разберемся с силой натяжения нити между участками AB.

Сила натяжения может быть определена как сумма двух векторов: силы кулоновского взаимодействия между шариком B и шариком A и силы кулоновского взаимодействия между шариком B и шариком C.

Рассмотрим случай, когда заряды шариков одноименные. В данном случае сила натяжения нити между участками AB будет равна силе отталкивания.

Сила кулоновского взаимодействия между двумя заряженными частицами определяется по формуле \( F = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}} \), где F - сила, k - постоянная Кулона (k примерно равна \(8.99 \times 10^9 \, Н \cdot м^2 / Кл^2\)), \(q_1\) и \(q_2\) - заряды частиц, а r - расстояние между частицами.

Для шариков В и С, которые имеют одинаковый заряд 10 нКл, сила будет равна:

\[ F_{BC} = \frac{{8.99 \times 10^9 \cdot |10 \times 10^{-9} \cdot 10 \times 10^{-9}|}}{{(0.03)^2}} \]

Выполняя вычисления, получим:

\[ F_{BC} = \frac{{8.99 \times 10^9 \cdot 1 \times 10^{-18}}}{{0.0009}} \approx 9.99 \times 10^{-5} \, Н \]

Теперь рассмотрим силу между шариками A и B. Поскольку заряды двух шариков одноименные, то сила между ними будет силой отталкивания. Учитывая, что расстояние между ними не указано, мы не можем определить точную величину силы.

Таким образом, сила натяжения нити между участками AB будет примерно равна силе натяжения нити между участками Bi и BC и она составляет около \(9.99 \times 10^{-5} \, Н\).

Рассмотрим теперь случай, когда заряды шариков разноименные.

В данном случае, сила натяжения нити между участками AB будет определяться как сумма силы притяжения между шариками A и B и силы отталкивания между шариками B и C.

Вычислим силу притяжения между шариками A и B.

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

Теперь мы можем рассчитать величину силы натяжения нити между участками AB. Однако, поскольку значение расстояния между шариками не указано, мы не можем дать точный ответ. Как только это значение будет известно, мы сможем рассчитать конкретную величину силы.

Таким образом, для случая, когда заряды шариков разноименные, мы можем только определить, что сила натяжения нити между участками AB будет состоять из силы притяжения и силы отталкивания, но без указанного расстояния, мы не можем дать конкретное значение.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello