На яку величину змінилася сила натягу нитки після того, як до кульки масою 50 г, підвішеної на шовковій нитці з зарядом

Тема урока: Закон Кулона

Объяснение: Для решения данной задачи мы можем использовать закон Кулона, который описывает силу взаимодействия между двумя точечными зарядами. Формула закона Кулона выглядит следующим образом: F = k * (q1 * q2) / r^2, где F - сила взаимодействия, k - электрическая постоянная, q1 и q2 - заряды, r - расстояние между зарядами.

В нашей задаче у нас есть две кульки с разными зарядами, поэтому мы можем использовать закон Кулона для нахождения силы взаимодействия между ними. Для этого необходимо вычислить силу до и после приближения второй кульки.

Силу до приближения второй кульки можно вычислить по формуле закона Кулона: F1 = k * (q1 * q2) / r^2, где F1 - сила до приближения, k - электрическая постоянная (k = 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2), q1 - заряд первой кульки (12 мкКл = 12 * 10^-6 Кл), q2 - заряд второй кульки (-4 мкКл = -4 * 10^-6 Кл), r - расстояние между кульками (40 см = 0,4 м).

Силу после приближения второй кульки можно также вычислить по формуле закона Кулона. Расстояние между кульками изменится на величину h (расстояние, на которое приблизилась вторая кулька). Таким образом, растояние между кульками после приближения будет равно r - h. Тогда формула для силы после приближения будет выглядеть следующим образом: F2 = k * (q1 * q2) / (r - h)^2.

Искомую величину - изменение силы натягу нитки - можно найти, вычтя силу до приближения из силы после приближения: ΔF = F2 - F1.

Доп. материал: По формуле закона Кулона исходя из данных задачи, найдите изменение силы натягу нитки.

Совет: Для более легкого понимания задачи рекомендуется разобрать каждый шаг по отдельности, выразить все величины в нужных единицах измерения и тщательно подставить их в соответствующие формулы.

Задание: Пусть вместо первой кульки массой 50 г на шелковой нитке мы подвесили кульку массой 100 г с зарядом -8 мкКл. Как изменится сила натягу нитки после приближения второй кульки на расстояние 20 см?

Тема вопроса: Закон Кулона и сила натяжения нитки

Объяснение:
Для решения данной задачи необходимо использовать закон Кулона, который гласит, что сила взаимодействия между двумя точечными зарядами пропорциональна их величинам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Известные данные:
Масса кульки: 50 г = 0.05 кг
Заряд первой кульки: 12 мкКл = 12 * 10^-6 Кл
Заряд второй кульки: -4 мкКл = -4 * 10^-6 Кл
Расстояние между кульками: 40 см = 0.4 м

Теперь мы можем решить задачу, используя формулу для силы взаимодействия между двумя зарядами:

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

где F - сила взаимодействия, k - постоянная Кулона (8,99 * 10^9 Н * м^2/Кл^2), q1 и q2 - величины зарядов, r - расстояние между зарядами.

Подставив известные значения в эту формулу, мы получим:

F = (8,99 * 10^9 Н * м^2/Кл^2) * (12 * 10^-6 Кл) * (-4 * 10^-6 Кл) / (0.4 м)^2

Вычислив эту формулу, мы получим силу взаимодействия между кульками. Для нашей задачи, сила натяжения нити будет равна модулю этой силы, так как нить тянется, а не сжимается.

Рекомендация:
Для лучшего понимания данной темы, рекомендуется ознакомиться с понятием электростатики и законом Кулона. Также полезно изучить единицы измерения зарядов и расстояния в системе Международной системы единиц (СИ).

Задача для проверки:
Какую силу натяжения нити можно ожидать, если заряд первой кульки увеличить в 2 раза, а заряд второй кульки - в 3 раза, при неизменной массе кульки и расстоянии между ними? (Ответ представьте в виде числа с единицами измерения.)