Яку масу має верхня кулька на вертикальній діелектричній спиці, якщо вона нанизана на неї разом з нижньою кулькою і має заряди q1 = 2 нКл і q2 = 4 нКл, а також розташована на висоті 2 ми від нижньої кульки?
Baron
Для решения данной задачи, нам понадобится использовать закон Кулона, который описывает взаимодействие зарядов между собой.
Изначально, нам необходимо найти силу притяжения или отталкивания между зарядами \(q_1\) и \(q_2\). Для этого мы можем использовать формулу:
\[F = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}}\]
где \(k\) представляет собой электростатическую постоянную (\(k = 9 \cdot 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{К}^2\)), а \(r\) представляет собой расстояние между зарядами \(q_1\) и \(q_2\). В данном случае, \(r\) равно 2 метрам.
\[F = \frac{{(9 \cdot 10^9) \cdot |2 \cdot 4|}}{{2^2}}\]
\[F = 9 \cdot 10^9 \cdot 8 = 72 \cdot 10^9 \, \text{Н}\]
Теперь, чтобы найти суммарную массу верхней шаровой части, нам необходимо учесть силу притяжения \(F\) и силу тяжести \(mg\), где \(m\) - масса верхней кульки, а \(g\) - ускорение свободного падения (примерно равно \(9.8 \, \text{м/с}^2\)).
Мы можем записать уравнение равновесия для верхней кульки:
\[mg = F\]
\[m \cdot 9.8 = 72 \cdot 10^9\]
Теперь найдем массу:
\[m = \frac{{72 \cdot 10^9}}{{9.8}}\]
\[m \approx 7.35 \cdot 10^9 \, \text{кг}\]
Итак, масса верхней кульки составляет около \(7.35 \cdot 10^9\) килограммов.
Изначально, нам необходимо найти силу притяжения или отталкивания между зарядами \(q_1\) и \(q_2\). Для этого мы можем использовать формулу:
\[F = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}}\]
где \(k\) представляет собой электростатическую постоянную (\(k = 9 \cdot 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{К}^2\)), а \(r\) представляет собой расстояние между зарядами \(q_1\) и \(q_2\). В данном случае, \(r\) равно 2 метрам.
\[F = \frac{{(9 \cdot 10^9) \cdot |2 \cdot 4|}}{{2^2}}\]
\[F = 9 \cdot 10^9 \cdot 8 = 72 \cdot 10^9 \, \text{Н}\]
Теперь, чтобы найти суммарную массу верхней шаровой части, нам необходимо учесть силу притяжения \(F\) и силу тяжести \(mg\), где \(m\) - масса верхней кульки, а \(g\) - ускорение свободного падения (примерно равно \(9.8 \, \text{м/с}^2\)).
Мы можем записать уравнение равновесия для верхней кульки:
\[mg = F\]
\[m \cdot 9.8 = 72 \cdot 10^9\]
Теперь найдем массу:
\[m = \frac{{72 \cdot 10^9}}{{9.8}}\]
\[m \approx 7.35 \cdot 10^9 \, \text{кг}\]
Итак, масса верхней кульки составляет около \(7.35 \cdot 10^9\) килограммов.
Знаешь ответ?