Два небольших шарика массой m= 1г каждый с равными положительными зарядами подвешены в одной точке на нитях длиной L= 20 см. После сообщения шарикам одинаковых положительных зарядов они разошлись на расстояние r= 12 см. Найти заряд каждого шарика.

Дано:

• Масса каждого шарика: $m = 1 \text{ г} = 10^{-3} \text{ кг}$
• Длина каждой нити: $L = 20 \text{ см} = 0,2 \text{ м}$
• Расстояние между шариками: $r = 12 \text{ см} = 0,12 \text{ м}$
• Заряды шариков равны: $q_1 = q_2 = q$
• Ускорение свободного падения: $g \approx 9,8 \text{ м/с}^2$ (для простоты расчетов часто принимают $g = 10 \text{ м/с}^2$)
• Электрическая постоянная: $k = 9 \times 10^9 \text{ Н} \cdot \text{м}^2 / \text{Кл}^2$

Найти:

• Заряд каждого шарика: $q$

Решение:

1. Анализ сил: На каждый шарик действуют три силы:

1. Сила тяжести: $F_g = mg$ (направлена вниз).
2. Сила натяжения нити: $T$ (направлена вдоль нити к точке подвеса).
3. Сила Кулона: $F_e = k \frac{q^2}{r^2}$...