Які заряди потрібно передати кулькам, щоб їхні нитки утворили з вертикаллю кут 45 градусів, якщо кульки мають однакову

Тема: Заряди кульок для образування кута 45 градусів

Пояснення: Для вирішення цієї задачі спочатку варто врахувати, що кульки підвішені на шовкових нитках, тому можна припустити, що сили натягу ниток спрямовані по напрямку цих ниток. Також зазначено, що кульки мають однакову масу.

На початку розглянемо силу тяжіння, яка діє на кожну кульку. Відповідно до другого закону Ньютона, сила тяжіння (Fтяж) залежить від маси тіла (m) та прискорення вільного падіння (g), тобто Fтяж = m * g. Приймаємо значення прискорення вільного падіння g ≈ 9,8 м/с².

Також врахуємо, що нитки утворюють з вертикаллю 45-градусний кут. Отже, фактично ми шукаємо силу, яка приводить кульку в цьому напрямку. Відповідно до властивостей трикутника, сила вектора (Fв) може бути розкладена на горизонтальну (Fx) та вертикальну (Fу) складові.

Розглянемо трикутник, утворений нитками і силою натягу. За допомогою тригонометрії можна встановити, що величина Fу = Fx = F, оскільки ми маємо кут 45 градусів. Також відомо, що довжина кожної нитки дорівнює 30 см.

Отже, розв'яжемо систему рівнянь:
Fу = F = Fx
Fу = F = m * g
F = m * g

За даною умовою маса кожної кульки дорівнює 0.9 г. Переведемо її в кілограми, отримаємо:
m = 0.9 г = 0.9 * 10⁻³ кг

Підставимо дані до формули:
F = m * g = 0.9 * 10⁻³ * 9.8 ≈ 8.82 * 10⁻³ H

Таким чином, для того, щоб нитки утворили кут 45 градусів, кулькам потрібно надати заряд 8.82 * 10⁻³ Кулон.

Приклад використання: Запиши рішення задачі для кульок з масою 1.2 г.

Рекомендація: Розуміння законів фізики та базових принципів трикутників допоможе легше розв'язати дану задачу. Основні знання зі сили тяжіння та тригонометрії є важливими для розв'язання подібних задач.

Вправа: Якщо кульки мають масу 1.5 г та нитки довжиною 40 см кожна, який заряд потрібно передати кулькам, щоб їхні нитки утворили з вертикаллю кут 45 градусів?