На нити висит заражённый шарик массой m=36г. Снизу к нему поднесли эбонитовую палочку, в результате чего сила натяжения нити Fн уменьшилась в 2 раза. Определите силу…

Задача говорит, что шарик висит на нити. Снизу к нему поднесли эбонитовую палочку, и сила натяжения нити Fн уменьшилась в 2 раза. Значит, добавилась вертикальная сила Fэ вверх, которая частично снимает вес шарика.

Построение решения

• Обозначим массу шарика m = 36 г = 0.036 кг, g = 10 Н/кг.
• Изначально шарик находится в равновесии: сила тяжести mg действует вниз, сила натяжения нити T0 действует вверх. В состоянии покоя T0 = mg. Точка: T0 = m g = 0.036 × 10 = 0.36 Н.
• После поднесения палочки к шарику из нижнего направления на шарике появляется дополнительная вертикальная сила Fэ вверх (электрическое взаимодействие между заряженными объёмами, палочка толкает шарик вверх). Новое равновесие даёт: суммарная сила вверх = суммарная сила вниз. Вверх: T1 + Fэ, Вниз: mg. Следовательно, T1 + Fэ = mg.
• По условию T1 = T0/2. Значит T1 = 0.36 Н / 2 = 0.18 Н.
• Подставляем в уравнение: 0.18 + Fэ = 0.36 → Fэ = 0.18 Н.

Ответ Сила электрического взаимодействия Fэ шарика и эбонитовой палочки равна 0.18 Н (направлена вверх, т. е. шарик отталкивается палочкой).