Условие:
1. Два заряженных шарика подвешены на шелковых нитях длиной 1м. Вес шариков 50 г и заряд 14,2 нКл. Определить на какое расстояние разошлись шарики при условии, что угол отклонения мал
Решение:
Рассмотрим один шарик. Нить длины l = 1 м, масса шарика m = 0,05 кг, заряд q = 14,2·10⁻⁹ Кл. Подвешенный шарик находится в равновесии под действием трех сил: вес mg (вертикально вниз), сила натяжения нити T (под углом θ к вертикали) и сила отталкивания Coulomb F (горизонтально).
При малых углах отклонения можно считать, что горизонтальное смещение x шарика от вертикали невелико, а расстояние между шариками будет d = 2x.
Учитываем равновесие по вертикали и горизонтали:
- По вертикали: T·cosθ = mg.
- По горизонтали: T·sinθ = F, где F = k·q²/(d²) = k·q²/(4x²) (так как d = 2x)....