Маленький шарик массой 3*10^(-4) кг подвешен на тонкой изолированной нити и имеет заряд 10^(-8) Кл. Под ним устанавливают второй заряженный шарик, в результате чего сила натяжения нити уменьшается в 2 раза. Каков заряд второго шарика?

Без расстояния между шариками численно найти заряд нельзя.

Сначала натяжение было равно \(T=mg\). После установки второго шарика оно стало в 2 раза меньше, значит электрическая сила направлена вверх и равна:

\[F=mg-\frac{mg}{2}=\frac{mg}{2}\]

По закону Кулона:

\[F=k\frac{|q_1q_2|}{r^2}\]

Отсюда:

\[q_2=\frac{mgr^2}{2kq_1}\]

При \(m=3\cdot10^{-4}\) кг, \(q_1=10^{-8}\) Кл и \(g\approx10\) м/с²:

\[q_2\approx1{,}7\cdot10^{-5}r^2\text{ Кл}\]

Здесь \(r\) — расстояние между шариками в метрах. Заряды должны иметь одинаковый знак, чтобы нижний шарик отталкивал верхний вверх.

0 0 Пожаловаться