Яка має бути відстань знизу до маленької кульки, щоб піднесення другої кульки із зарядом 50 нкл призвело до зменшення

Тема урока: Закон Кулона

Пояснение:
Для решения данной задачи, нам необходимо использовать закон Кулона. Закон Кулона гласит, что сила взаимодействия между двумя точечными зарядами прямо пропорциональна произведению их зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Дано, что заряд первой кульки равен 50 нКл. Для удобства расчетов, обозначим заряд второй кульки через Q.

Так как сила натяжения нити уменьшилась вдвое, то отношение начальной силы натяжения (F₁) к конечной силе натяжения (F₂) будет равно 2:1, что мы можем записать как:

F₁/F₂ = 2/1

Используя закон Кулона, с помощью формулы:

F = (k * Q₁ * Q₂)/r²

где F - сила взаимодействия между зарядами, k - постоянная Кулона (k ≈ 9 * 10⁹ Н·м²/Кл²), Q₁ и Q₂ - заряды кульек, r - расстояние между кульками, мы можем записать:

F₁ = (k * 50 * 10⁻⁹ * Q)/(r₁)²
F₂ = (k * 50 * 10⁻⁹ * Q)/(r₂)²

Теперь, подставим эти значения в отношение F₁/F₂ и найдем соотношение между r₁ и r₂:

((k * 50 * 10⁻⁹ * Q)/(r₁)²) / ((k * 50 * 10⁻⁹ * Q)/(r₂)²) = 2/1

(k * Q)/(r₁)² = 2 * (k * Q)/(r₂)²

(r₂)² = 2 * (r₁)²
r₂ = √(2 * (r₁)²)
r₂ = √2 * r₁

Таким образом, чтобы уменьшить натяжение нити вдвое, дистанция от нижней точки до маленькой кульки должна быть √2 раз больше, чем расстояние между кульками.

Доп. материал:
Допустим, расстояние между кульками составляет 10 см. Тогда, чтобы уменьшить натяжение нити вдвое, дистанция от нижней точки до маленькой кульки должна быть √2 * 10 см = 14,14 см.

Совет:
Для лучшего понимания данного материала, рекомендуется повторить закон Кулона и формулу для силы взаимодействия между двумя зарядами. Также, полезно ознакомиться с примерами решения подобных задач, чтобы улучшить свои навыки в применении данного закона.

Дополнительное упражнение:
Если расстояние между кульками составляет 8 см, какая должна быть дистанция от нижней точки до маленькой кульки, чтобы уменьшить натяжение нити вдвое?