Какое количество зарядов должны иметь два одинаковых шарика массой 1 г каждый, чтобы после наведения им одинаковых

Тема: Закон Кулона и заряды шариков

Объяснение: Для решения этой задачи нам понадобится использовать закон Кулона, который гласит: сила взаимодействия между двумя заряженными телами пропорциональна произведению их зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Сначала мы найдем силу притяжения между двумя шариками, когда они находятся на расстоянии 5 см. Затем, используя уравновешивание этой силы и силы натяжения нити, мы найдем заряды шариков.

Шаг 1: Найдем силу притяжения между шариками. Формула для силы притяжения по закону Кулона:
F = (k * q1 * q2) / r^2
где F - сила притяжения, k - постоянная Кулона (9 * 10^9 Н * м^2/Кл^2), q1 и q2 - заряды шариков, r - расстояние между шариками.

Подставляя известные значения:
F = (9 * 10^9 * q * q) / (0.25^2) (так как q1 и q2 одинаковы, можно обозначить их общей буквой q)
F = (9 * 10^9 * q^2) / 0.0625

Шаг 2: Равновесие сил. Когда шарики находятся на расстоянии 5 см, сила притяжения между ними равна силе натяжения нити.
F = m * g
где m - масса шариков (1 г каждый), g - ускорение свободного падения (9.8 м/с^2).

Подставляя известные значения:
(9 * 10^9 * q^2) / 0.0625 = 0.001 * 9.8
(9 * 10^9 * q^2) = 0.0625 * 0.001 * 9.8
(q^2) = (0.0625 * 0.001 * 9.8) / (9 * 10^9)
q^2 = 6.25 * 10^-12 / 9 * 10^9
q^2 = 6.25 * 10^-21

Шаг 3: Найдем заряд каждого шарика. Извлекая квадратный корень, получаем итоговый ответ:
q = sqrt(6.25 * 10^-21)
q = 2.5 * 10^-11 Кл

Таким образом, количество зарядов каждого шарика должно быть q = 2.5 * 10^-11 Кл.

Совет: Чтобы лучше понять закон Кулона и его применение, рекомендуется познакомиться с понятием электростатики, включая понятия заряда и силы взаимодействия между зарядами.

Дополнительное задание:

1. В двигательной системе движущийся электрон имеет скорость 6 * 10^6 м/с, а направление его движения изменяется под действием магнитного поля. Если сила, действующая на электрон, равна 9 * 10^-13 Н и она перпендикулярна скорости, то определите силу магнитного поля.