Какое расстояние должно быть между данным шариком и другим шариком, чтобы натяжение нити уменьшилось в два раза? Масса

Предмет вопроса: Взаимодействие заряженных шариков.

Инструкция: Для решения этой задачи, мы можем использовать закон Кулона для взаимодействия зарядов. Закон Кулона гласит, что сила взаимодействия между двумя зарядами пропорциональна их зарядам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Пусть расстояние между шариками до и после уменьшения натяжения нити будет соответственно r и 2r. По закону Кулона, сила взаимодействия между шариками до уменьшения натяжения нити равна F, а после уменьшения натяжения нити равна 2F.

Таким образом, мы можем записать уравнение для силы взаимодействия:

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

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

Где k - постоянная Кулона, q1 и q2 - заряды шаров, r - изначальное расстояние, 2r - расстояние после уменьшения натяжения нити.

Теперь мы можем решить это уравнение для r. Расписав уравнения, получим:

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

2F = k * (q1 * q2) / (4r^2).

Мы заметим, что k * (q1 * q2) является общим множителем в обоих уравнениях. Поделив второе уравнение на первое, мы получим:

(2F/F) = (4r^2 / r^2).

2 = 4.

Это утверждение является неверным, поэтому наше предположение о том, что сила уменьшается в два раза, не выполняется. Таким образом, расстояние между шариками не может быть таким, чтобы натяжение нити уменьшилось в два раза.

Практическое применение: Если расстояние увеличивается, то сила взаимодействия между заряженными телами уменьшается. Ответ: Между данным шариком и другим шариком расстояние должно увеличиться.

Совет: Понимание закона Кулона и его применение требуют хорошего знания алгебры и понимания пропорциональности. Регулярная практика решения подобных задач поможет улучшить ваши навыки и понимания в области взаимодействия зарядов.

Дополнительное упражнение: Два заряженных шарика имеют заряды +5 мкКл и -3 мкКл соответственно. Расстояние между ними равно 10 см. Какую силу взаимодействия они испытывают?