Шарик массой 4 г, несущий заряд Q=270 нКл, подвешен в воздухе на невесомой, нерастяжимой, непроводящей нити. При приближении к нему заряда q противоположного знака нить отклонилась на угол 45 от вертикального направления. Найти (в нКл) модуль заряда q,

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

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

Условие:

Шарик массой 4 г, несущий заряд Q=270 нКл, подвешен в воздухе на невесомой, нерастяжимой, непроводящей нити. При приближении к нему заряда q противоположного знака нить отклонилась на угол 45 от вертикального направления. Найти (в нКл) модуль заряда q, если расстояние между зарядами Q и q равно 6 см.

Решение:

Дано:
- Масса шарика $m = 4 \, \text{г} = 0.004 \, \text{кг}$
- Заряд шарика $Q = 270 \, \text{нКл} = 270 \times 10^{-9} \, \text{Кл}$
- Угол отклонения нити $\theta = 45^\circ$
- Расстояние между зарядами $r = 6 \, \text{см} = 0.06 \, \text{м}$
Силы, действующие на шарик:
- Сила тяжести $F_g = mg$ , где $g \approx 9.81 \, \text{м/с}^2$ .
- Сила электростатического взаимодействия $F_e$ между зарядами $Q$ и $q$ .
Рассчитаем силу тяжести:
$F_g = mg = 0.004 \, \text{кг} \times 9.81 \, \text{м/с}^2 = 0.03924 \, \text{Н}$
Сила электростатического взаимодействия: Сила между двумя зарядами определяется законом Кулона:
$F_e = k \cdot \frac{|Q \cdot q|}{r^2}$
...