Які заряди мають бути передані кулькам, щоб кульки, які мають однакову масу 0,9 г, відхилялися під кутом

Тема урока: Заряди кульок для отклонения под углом 45°

Разъяснение:
Для того чтобы понять, какие заряды должны быть переданы кулькам, чтобы они отклонялись под углом 45°, необходимо использовать соотношение между электростатической силой и силой натяжения ниток.

Когда кульки подвешены на нитках и отклоняются под углом 45°, сила натяжения каждой нитки равномерно делится на горизонтальную и вертикальную составляющие. Горизонтальная составляющая силы натяжения уравновешивается электростатической силой, а вертикальная составляющая - силой тяжести.

С небольшими углами отклонения можно использовать приближение, согласно которому сила, с которой заряженная кулька взаимодействует с электрическим полем нити, пропорциональна углу отклонения.

Поэтому, для отклонения под углом 45°, суммарная электростатическая сила, действующая на кульку, должна быть равна сумме силы натяжения нитки и силы тяжести.

Пример:
Для нашей задачи с кульками массой 0,9 г каждая и нитками длиной 30 см, мы должны установить равенство сил:
F(электростатическая) = F(натяжения) + F(тяжести)

Совет:
Чтобы лучше понять эту тему, рекомендуется внимательно изучить законы электростатики, особенно закон Кулона и принципы взаимодействия заряженных тел.

Задание:
Сколько зарядов нужно передать кулькам массой 1 г каждая и нитками длиной 40 см, чтобы они отклонялись под углом 60° к вертикали? (Использовать приближение для малых углов отклонения).