Какова сила натяжения нити, если масса шарика составляет 2 г, а заряд шарика - 2 мкКл, и он находится под действием

Laska_8190

32

Чтобы решить эту задачу, нам понадобятся две формулы: закон Кулона и формула для силы. Начнем с закона Кулона:

\[F = \frac{{k \cdot q_1 \cdot q_2}}{{r^2}}\]

где \(F\) - сила, \(k\) - постоянная Кулона (\(k = 9 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2\)), \(q_1\) и \(q_2\) - заряды шарика и другого объекта, между которыми действует сила, \(r\) - расстояние между шариком и другим объектом.

В нашем случае, второй объект отсутствует, поэтому формула упрощается:

\[F = \frac{{k \cdot q_1 \cdot q_2}}{{r^2}} = \frac{{k \cdot q_1 \cdot q_2}}{{r^2}} = \frac{{k \cdot q^2}}{{r^2}}\]

где \(q\) - заряд шарика. Теперь мы можем использовать эту формулу, чтобы найти силу натяжения нити.

Расстояние между шариком и другим объектом отсутствует, значит, нить натянута горизонтально и не имеет вертикальной составляющей силы. Другими словами, сила тяжести не влияет на силу натяжения нити. Таким образом, единственная сила, действующая на шарик, - это сила Кулона, вызванная электрическим полем.

Вычислим силу, подставив известные значения в формулу:

\[F = \frac{{9 \times 10^9 \cdot 2 \times 10^{-6} \cdot 2 \times 10^{-6}}}{{r^2}}\]

Теперь нам нужно знать значение расстояния \(r\). К сожалению, мы не знаем его, поэтому не можем вычислить конкретное значение силы натяжения нити без дополнительной информации. Однако мы можем сказать, что сила натяжения нити будет направлена в противоположную сторону от направленного электрического поля.

Надеюсь, что это объяснение понятно! Если у вас есть еще вопросы, не стесняйтесь задавать.