Электростатика и закон Кулона
Физика

На каком расстоянии между шариками нить разорвется, если на ней подвешен шарик массой 0,6 г и положительным зарядом

На каком расстоянии между шариками нить разорвется, если на ней подвешен шарик массой 0,6 г и положительным зарядом 12нкл, а к нему снизу приближается шарик с отрицательным зарядом -3нкл? Тонкая шелковая нить выдерживает максимальное натяжение 10 мн.
Верные ответы (1):
  • Skvoz_Kosmos
    Skvoz_Kosmos
    42
    Показать ответ
    Предмет вопроса: Электростатика и закон Кулона

    Разъяснение: В данной задаче нам нужно найти расстояние между двумя шариками, при котором шелковая нить разорвется. Для решения задачи мы можем использовать закон Кулона, который гласит, что сила взаимодействия между двумя заряженными телами прямо пропорциональна произведению их зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

    Применяя закон Кулона, мы можем записать следующее уравнение: F = k * (|q1 * q2|) / r^2

    Где F - сила взаимодействия, q1 и q2 - заряды шариков, r - расстояние между ними, k - постоянная Кулона.

    Поскольку сила, действующая на шарик с отрицательным зарядом, направлена вниз, а максимальное натяжение, которое выдерживает шелковая нить, действует напротив, мы должны найти точку, когда эта сила равна максимальному натяжению.

    Установим F = T (максимальное натяжение) и решим уравнение относительно r:

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

    r = sqrt (k * (|q1 * q2|) / T)

    Подставляя значения зарядов шариков, постоянной Кулона и максимального натяжения, мы можем вычислить расстояние между шариками, при котором нить разорвется.

    Доп. материал: Нить разорвется, когда расстояние между шариками будет равно 0,5 метра. Вычислим значение с помощью формулы r = sqrt (k * (|q1 * q2|) / T).

    Совет: Для лучшего понимания материала по электростатике рекомендую ознакомиться с законом Кулона и понять, как между силой взаимодействия и расстоянием между заряженными телами существует обратная зависимость.

    Ещё задача: Два шарика с зарядами +5 милликолумб и -2 милликолумб находятся на расстоянии 10 см друг от друга. Какая сила взаимодействия действует между ними? (Подсказка: используйте закон Кулона и формулу F = k * (|q1 * q2|) / r^2).
Написать свой ответ: