Какая сила натяжения нити, если шарик массой 20 мг с положительным зарядом 120 нКл подвешен на нерастяжимой нити? Внизу

Физика:
Объяснение: Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать закон Кулона и закон всемирного тяготения. При расчете силы натяжения нити необходимо учесть, что шарик находится в равновесии. Закон Кулона гласит, что сила электростатического взаимодействия между двумя заряженными телами пропорциональна произведению их зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Формула для силы Кулона: F = k * (|q1 * q2|) / r^2, где F - сила, k - постоянная Кулона (9 * 10^9 Н * м^2/Кл^2), q1 и q2 - заряды шариков, r - расстояние между шариками.

Приравнивая эту силу электростатического взаимодействия к силе тяжести, можно найти силу натяжения нити.

Формула для силы тяжести: F = m * g, где F - сила тяжести, m - масса шарика, g - ускорение свободного падения (9.8 м/с^2).

Демонстрация:
Изначально у нас есть:
масса шарика (m) = 20 мг = 20 * 10^-6 кг
заряд шарика (q1) = 120 нКл = 120 * 10^-9 Кл
расстояние (r) = 50 см = 0.5 м

Сначала найдем силу электростатического взаимодействия (Fкулон):
Fкулон = k * (|q1 * q2|) / r^2
Fкулон = 9 * 10^9 * (|120 * 10^-9 * 120 * 10^-9|) / (0.5^2)
Fкулон = 9 * 10^9 * (120 * 10^-9)^2 / 0.25

Затем найдем силу тяжести (Fтяж):
Fтяж = m * g
Fтяж = 20 * 10^-6 * 9.8

Наконец, найдем силу натяжения нити (Fнат):
Fнат = |Fкулон - Fтяж|

Совет: При решении задач по физике, всегда проверяйте единицы измерения и используйте правильные значения констант, чтобы получить точный ответ.

Дополнительное упражнение: У шарика массой 30 мг и зарядом 150 нКл между ним и отрицательно заряженным шариком действует сила взаимодействия 180 мкН. Найдите расстояние между шариками. Ответ округлите до сантиметров.

Предмет вопроса: Закон Кулона и сила натяжения нити

Инструкция:
Чтобы найти силу натяжения нити, нам необходимо использовать закон Кулона, который гласит: "Сила взаимодействия двух точечных зарядов пропорциональна произведению значений зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними".

В данной задаче у нас есть два шарика, один с положительным зарядом и другой с отрицательным зарядом. Масса шарика не имеет значения для решения задачи о силе натяжения нити, поэтому мы можем ее проигнорировать.

Сила взаимодействия между двумя заряженными шариками может быть найдена с использованием формулы для закона Кулона:

F = (k * |q1 * q2|) / r^2

где F - сила взаимодействия, k - постоянная Кулона, q1 и q2 - значения зарядов двух шариков, r - расстояние между шариками.

В данном случае, у нас есть:
q1 = 120 нКл (положительный заряд первого шарика),
q2 = -120 нКл (отрицательный заряд второго шарика),
r = 50 см = 0.5 м.

Подставляя значения в формулу, получаем:

F = (9 * 10^9 * |120 * 120|) / (0.5^2)

F = (9 * 10^9 * 14400) / 0.25

F = 5184000 * 10^9 / 0.25

F = 20736000000 * 10^9

F = 2.0736 * 10^13 Н

По условию задачи, необходимо округлить ответ до сотен микроньютонов. Округляя до ближайшей сотни, получаем:

Ответ: 2.073 * 10^13 Н ≈ 20730000000000 мН (микроньютонов).

Совет: Чтобы лучше понять эту тему, рекомендуется прочитать и понять материал об основных законах электростатики и использовать подобные задачи для практики.

Задача на проверку: Какова сила взаимодействия между двумя точечными зарядами, если у них заряды -5 мКл и 8 мКл, а расстояние между ними равно 10 см? Найдите ответ в ньютонах и округлите до сотых.