На шовковій нитці у гасі привісна кулька вагою 100 г з об ємом 20 см куб і зарядом 3 мкКл. Яка буде сила натягу нитки

Суть вопроса: Электростатика и сила натяжения

Объяснение:
Для решения этой задачи по электростатике, мы можем использовать закон Кулона и принцип суперпозиции.

Сила натяжения нитки будет равна сумме сил, действующих на кульку. Одна из этих сил - это сила тяжести, пропорциональная массе кульки и ускорению свободного падения. В нашем случае, ускорение свободного падения примерно равно 9.8 м/с².

Вторая сила - это сила электростатического взаимодействия между зарядами. Для расчета этой силы, мы можем использовать закон Кулона:
F = (k * |q1 * q2|) / r^2
где F - сила электростатического взаимодействия, k - электрическая постоянная (равна примерно 9 * 10^9 Н * м²/Кл²), q1 и q2 - величины зарядов, r - расстояние между зарядами.

Мы должны также учесть, что заряды имеют разный знак, поэтому сила электростатического взаимодействия будет отрицательной.

Таким образом, сила натяжения нитки может быть выражена следующим образом:
F_Н = m * g - |F_эл|
где F_Н - сила натяжения, m - масса кульки, g - ускорение свободного падения, F_эл - сила электростатического взаимодействия.

Мы можем использовать закон Кулона чтобы вычислить F_эл:
F_эл = (9 * 10^9 * |3 * 10^-6 * (-2 * 10^-6)|) / (0.1^2)
где 3 * 10^-6 и -2 * 10^-6 - величины зарядов, расстояние между зарядами равно 0.1 м.

Подставив значения, мы можем вычислить F_эл. Затем, мы можем использовать это значение и массу кульки для вычисления F_Н.

Демонстрация:
Задача: На шовковій нитці у гасі привісна кулька вагою 100 г з об"ємом 20 см куб і зарядом 3 мкКл. Яка буде сила натягу нитки після того, як під кулькою на відстані 10 см розмістили точковий заряд, який має величину -2 мкКл? Діелектрична проникність гасу дорівнює...

Мы используем закон Кулона, чтобы найти силу электростатического взаимодействия между зарядами. Затем, используя массу кульки и ускорение свободного падения, мы вычисляем силу натяжения нитки.

Совет:
При решении задач по электростатике всегда следует учитывать знаки зарядов. Заряды одинакового знака отталкиваются, а заряды разных знаков притягиваются. Используйте правильные значения электрической постоянной и ускорения свободного падения.

Задание для закрепления:
Масса кульки на шовковой нитке составляет 150 г. Заряды кульки и точечного заряда равны соответственно 4 мкКл и -5 мкКл. Расстояние между зарядами составляет 30 см. Какая будет сила натяжения нитки? (Используйте закон Кулона для решения задачи).