Шарики и , массой кг каждый, имеют одинаковые по модулю и противоположные по знаку заряды мкКл. Шарик подвешен на непроводящей пружине жесткостью над шариком (рис. 11.4). В начальном положении сила кулоновского взаимо-действия между шариками равна .

Добавлена: 10.04.2026
Обновлена: 10.04.2026
Предмет: Теория вероятностей
Автор: Кэмп

#Теория вероятностей и математическая статистика
#Теория случайных величин

Шарики и , массой кг каждый, имеют одинаковые по модулю и противоположные по знаку заряды мкКл. Шарик подвешен на непроводящей пружине жесткостью над шариком (рис. 11.4). В начальном положении сила кулоновского взаимо-действия между шариками равна .

Условие:

Шарики $A$ и $B$ , массой $m=0,1$ кг каждый, имеют одинаковые по модулю и противоположные по знаку заряды $q=10$ мкКл. Шарик $A$ подвешен на непроводящей пружине жесткостью $k=9,8 \mathrm{H} / \mathrm{m}$ над шариком $B$ (рис. 11.4). В начальном положении сила кулоновского взаимо-действия между шариками равна $4 m g$ . Верхний конец пружины медленно поднимают. На сколько надо переместить точку $O$ , чтобы натяжение шелковой нити $B C$ стало равным нулю?

Решение:

Здравствуйте! Я готов помочь вам разобраться с этой задачей по электростатике и механике. Это задача на равновесие системы, включающей упругую силу, силу тяжести и силу Кулона.

1. Дано

Масса шариков: $m_A = m_B = m = 0,1$ кг.
Модуль заряда: $|q_A| = |q_B| = |q| = 10$ мкКл $= 10 \times 10^{-6}$ Кл $= 10^{-5}$ Кл.
Жесткость пружины: $k = 9,8$ Н/м.
Ускорение свободного падения: $g \approx 9,8$ м/с $^2$ (подразумевается, так как $k$ и $m$ дают удобное соотношение).
Начальное условие (начальное равновесие): Сила Кулоновского взаимодействия $F_{k0} = 4mg$ .
Конечная цель:...

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

В задаче о шариках с противоположными зарядами, подвешенных на пружине, почему при условии, что натяжение нити BC становится равным нулю, возникает противоречие в уравнениях равновесия для шариков A и B?

Противоречие возникает из-за того, что сила Кулона, действующая на шарик A, всегда равна силе Кулона, действующей на шарик B, но их взаимодействие с силами тяжести и упругости приводит к несовместимым требованиям для силы упругости.

Противоречие связано с тем, что пружина не может одновременно растягиваться и сжиматься, что требуется для выполнения условий равновесия обоих шариков.

Противоречие возникает из-за того, что сила Кулона между шариками должна быть отталкивающей, а не притягивающей, как указано в условии задачи.