Шарик массой 150 мг, подвешенный на тонкой непроводящей нити, имеет заряд нКл. На расстоянии снизу под ним располагают второй заряженный шарик. Каким должен быть заряд этого шарика, чтобы сила натяжения нити уменьшилась вдвое?

Добавлена: 08.05.2026
Обновлена: 08.05.2026
Предмет: Физика
Автор: Кэмп

#Электричество и магнетизм
#Общая физика: механика, термодинамика, электродинамика

Шарик массой 150 мг, подвешенный на тонкой непроводящей нити, имеет заряд нКл. На расстоянии снизу под ним располагают второй заряженный шарик. Каким должен быть заряд этого шарика, чтобы сила натяжения нити уменьшилась вдвое?

Условие:

Шарик массой 150 мг, подвешенный на тонкой непроводящей нити, имеет заряд $q_{1}=10$ нКл. На расстоянии $r=0.3 \mathrm{~m}$ снизу под ним располагают второй заряженный шарик.

Каким должен быть заряд $\mathrm{q}_{2}$ этого шарика, чтобы сила натяжения нити уменьшилась вдвое?

Решение:

Силы, действующие на шарик: На шарик массой $m = 150$ мг (или $0.150$ г, что равно $0.000150$ кг) действуют две силы:
- Сила тяжести $F_g = mg$ , где $g \approx 9.81$ м/с².
- Сила электростатического взаимодействия $F_e$ между зарядами $q_1$ и $q_2$ .
Сила тяжести: $F_g = mg = 0.000150 \, \text{кг} \times 9.81 \, \text{м/с}^2 = 0.0014715 \, \text{Н}$ .
Сила натяжения нити: Обозначим силу натяжения нити как $T$ . В равновесии, когда шарик не движется, сумма сил равна нулю: $T + F_e = F_g$ .
Электростатическая сила...

Внутри — полный разбор, аргументация, алгоритм решения, частые ошибки и как отвечать на каверзные вопросы препода, если спросит

Попробуй решить по шагам

Попробуй один шаг и продолжи в режиме обучения или посмотри готовое решение

Какое условие должно выполняться для зарядов $q_1$ и $q_2$, чтобы сила натяжения нити, на которой подвешен шарик с зарядом $q_1$, уменьшилась вдвое при приближении второго шарика с зарядом $q_2$?

Заряды (q_1) и (q_2) должны быть одного знака, чтобы сила Кулона была отталкивающей, и её величина должна быть равна половине силы тяжести.

Заряды (q_1) и (q_2) должны быть одного знака, чтобы сила Кулона была отталкивающей, и её величина должна быть равна половине разницы между силой тяжести и исходной силой натяжения.

Заряды (q_1) и (q_2) должны быть одного знака, чтобы сила Кулона была отталкивающей, и её величина должна быть равна половине силы тяжести плюс половина исходной силы Кулона.