Два маленьких шарика массами m1 = m2 = 5 г подвешены ** шелковых нитях длиной l = 0,6 м...

Question

Два маленьких шарика массами m1 = m2 = 5 г подвешены на шелковых нитях длиной l = 0,6 м каждая, прикрепленных к одному крючку. После того как шарикам сообщили равные одноименные заряды q1 = q2 = q0, они разошлись так, что каждая нить отклонилась от вертикали на угол α = 30. Определите заряды шариков (срочно с решением)

Comments

α = 300 или все же α = 30?

---

30 градусов*

Answer 1

Дано
m₁=m₂=5г=5*10⁻³кг
l = 0,6 м
α=30°
q₁ = q₂ = q₀
Найти q₀
При отклонении о вертикали каждый шарик отклонился на угол α. При этом он приподнялся на высоту h=l-lcosα=l(1-cosα)
При этом потециальная энергия шарика станет Eп=mgh=mgl(1-cosα)
потенциальная энергия двых шариков 2Еп
По горизотали каждый шарик отклониться на lsinα, и расстояние между шариками станет r=2lsinα
Энергия взаимодействия двух зарядов
U=kq₁q₂/r
U=kq₀²/(2lsinα)
U=2Eп

kq₀²/(2lsinα)=2mgl(1-cosα)

q₀²=4mgl²(1-cosα)sinα/k=4*5*10⁻³кг * 10H/кг*0,6²м²(1-cos30)sin30/(9*10⁹ Н·м²/Кл²)= 2*10⁻¹кг * H/кг*0,36 м²(1-√3/2)*0,5/(9*10⁹ Н·м²/Кл²)= 3,6*10⁻² * H*м²(2-√3)/(2*9*10⁹ Н·м²/Кл²)=5,4*10⁻¹³Кл²

q₀=7,3*10⁻⁷Кл