На изолирующей нити висит шарик массой 2 г с зарядом 5 * 10^-7 кл. На каком расстоянии снизу нужно разместить

Для решения этой задачи мы можем использовать закон Кулона, который гласит, что сила взаимодействия между двумя точечными зарядами пропорциональна произведению этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Изначально шарик с зарядом \(Q_1 = 5 \times 10^{-7}\) Кл висит на нити. Чтобы найти расстояние \(r\), на котором нужно разместить второй заряд \(Q_2\), чтобы сила натяжения нити уменьшилась в два раза, мы можем использовать соотношение:

\[
\frac{F_1}{2} = F_2
\]

Где \(F_1\) - начальная сила натяжения нити, а \(F_2\) - сила натяжения нити после размещения второго заряда. Сила взаимодействия между шариком и вторым зарядом равна:

\[
F = \frac{{k \cdot |Q_1 \cdot Q_2|}}{{r^2}}
\]

Где \(k\) - постоянная Кулона, равная \(9 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2\).

Подставив это значение силы в выражение для силы натяжения нити, получаем:

\[
\frac{{k \cdot |Q_1 \cdot Q_2|}}{{r^2}} = \frac{{k \cdot |Q_1 \cdot Q_2|}}{{(2r)^2}}
\]

Упрощая это уравнение, мы получаем:

\[
r = \sqrt{4r^2} = 2r
\]

Теперь осталось решить это уравнение относительно \(r\).

\[
2r = r
\]

Мы видим, что значение \(r\) должно быть равно нулю, чтобы сила натяжения нити уменьшилась в два раза. Таким образом, второй заряд должен быть размещен прямо под первым.

Надеюсь, это решение понятно. Если у вас есть еще вопросы, пожалуйста, спросите.