Шарик массой 150 г подвешен ** шелковой нити и имеет заряд 10нКл ** расстоянии 30 см от...

Question

Шарик массой 150 г подвешен на шелковой нити и имеет заряд 10нКл на расстоянии 30 см от нее снизу помещают другой шарик каким должен быть заряд этого шарика, чтобы сила натяжения нити уменьшилась вдвое

Answer 1

Сила натяжения нити шарика первоначально равна силе тяжести
Fн₀ = Fт = g*m
Если снизу поднести заряженный шарик то на первый шарик будет действовать дополнительная кулоновская сила, направленная вверх.
Fн + Fк = g*m
Fк = g*m - Fн
Учтем что Fн = 0,5*Fн₀ = 0,5*g*m и получим
Fк = g*m - 0,5*g*m = 0,5*g*m
Fк = k*q₁*q₂/r², где
q₁ = 10 нКЛ
r = 30 см
k*q₁*q₂/r² = 0,5*g*m
q₂ = 0,5*g*m*r²/(k*q₁)
q₂ = 0,5*10 Н/кг * 0,150 кг * (0,30 м)² / (9*10⁹ Н*м²/кг² * 10*10⁻⁹ Кл) = 7,5*10⁻⁴ Кл