На нити висит заряженный шарик массой 30 г снизу к нему поднесли бытовую палочку в результате чего силы натяжения нити увеличилась в три раза определите силу электрического взаимодействия шарика и эбонитовой палочки Джи равно 10 ньютонов на килограмм
Давайте рассмотрим систему, состоящую из заряженного шарика и палочки. Пусть:
- Масса шарика \( m = 30 \, \text{г} = 0.03 \, \text{кг} \)
- Ускорение свободного падения \( g = 10 \, \text{м/с}^2 \)
- Исходная сила натяжения нити \( T_1 \)
- Конечная сила натяжения нити \( T_2 = 3T_1 \)
Сначала давайте найдем исходную силу натяжения \( T_1 \). В статическом состоянии (до того, как палочка была поднесена), сила натяжения уравновешивала вес шарика:
\[ T_1 = mg = 0.03 \, \text{кг} \times 10 \, \text{м/с}^2 = 0.3 \, \text{Н} \]
Теперь, когда палочка приближена и сила натяжения увеличилась в три раза, мы можем найти новую силу натяжения \( T_2 \):
\[ T_2 = 3T_1 = 3 \times 0.3 \, \text{Н} = 0.9 \, \text{Н} \]
Теперь, когда эта новая сила натяжения работает, она должна уравновешивать силы, действующие на шарик. Сила натяжения \( T_2 \) уравновешивает вес шарика и силу электрического взаимодействия \( F_e \):
\[ T_2 = mg + F_e \]
Используя известные значения, подставим их в уравнение:
\[ 0.9 \, \text{Н} = 0.3 \, \text{Н} + F_e \]
Теперь решим уравнение для \( F_e \):
\[ F_e = 0.9 \, \text{Н} - 0.3 \, \text{Н} = 0.6 \, \text{Н} \]
Таким образом, сила электрического взаимодействия между шариком и палочкой равна \( 0.6 \, \text{Н} \).
