Яка маса кожної з кульок? Чому відсунулися кульки після надання однакового заряду? Яка відстань між кульками після

Snezhka

54

Щоб відповісти на ці питання, розглянемо задачу кульок з однаковим зарядом. Маса кожної кульки може бути обчислена за допомогою закону електростатики, який каже, що сила притягування між двома електрично зарядженими тілами прямо пропорційна добутку їх зарядів і обернено пропорційна квадрату відстані між ними.

Таким чином, ми можемо використати дані про відстань, силу та заряди, щоб обчислити масу кожної кульки. Для зручності, припустимо, що маса кульки позначається як \(m\), заряд як \(q\), відстань між кульками як \(r\) і сила притягування як \(F\).

Запишемо рівняння для сили притягування між кульками:

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

де \(k\) - це електростатична константа.

Ми також знаємо, що сила притягування викликає рух кульок, тому вони відсунулися після надання однакового заряду. Це означає, що сили між ними зрівноважуються.

Отже, ми можемо записати наступну рівність:

\[F = F_{\text{тяжк}}\]

де \(F_{\text{тяжк}}\) - це сила тяжіння, яка дорівнює маси кульок (\(m\)), помноженій на прискорення вільного падіння (\(g\)):

\[F_{\text{тяжк}} = m \cdot g\]

Отримаємо рівняння:

\[m \cdot g = k \cdot \frac{q^2}{r^2}\]

З цього рівняння ми можемо виразити масу кульки:

\[m = \frac{k \cdot q^2}{g \cdot r^2}\]

Тепер ми можемо обчислити масу кожної кульки з відомих значень електростатичної константи \(k\), заряду \(q\), відстані \(r\) та прискорення вільного падіння \(g\).

Щодо другого питання, про відсутність сили притягування після надання однакового заряду, це відбувається через відштовхування електричних зарядів один від одного. Кульки мають однаковий заряд і тому відштовхуються, створюючи силу відштовхування, яка преважає силу притягування.

Щодо третього питання, про відстань між кульками після розійдення, ця відстань буде залежати від розташування кульок та іншого обладнання. Без додаткових вхідних даних, неможливо з задачі визначити точну відстань.

Однак, якщо ми знаємо силу відштовхування між кульками та масу кожної кульки, ми можемо використати другий закон Ньютона для обчислення прискорення та відстані розійдення. Тут також знадобиться врахування сили тяжіння.

Щодо останніх питань, про значення заряду кульок та кут між нитками, без додаткових вхідних даних, ми не можемо однозначно визначити ці значення. Якщо маєте ще вихідні дані або уточнення щодо задачі, будь ласка, надайте їх, і я з радістю допоможу вам з обчисленням цих значень.