Три одинаковых маленьких шарика, массой 10^-4 кг каждый, подвешены в одной точке на одинаковых нитях длиной 0,2 м. какие заряды нужно сообщить шарикам, чтобы каждая нить составила с вертикалью угол 30о.
199
281
Ответы на вопрос:
Шарики, разойдясь при сообщении им заряда q, образуют правильную пирамиду с длиной ребра l (длина нити) и стороной основания а рассмотрим равновесие одного из шариков. на него действует со стороны нити сила натяжения t, направленная вдоль ребра пирамиды; сила тяжести mg со стороны земли, направленная вертикально вниз перпендикулярно основанию пирамиды; две кулоновские силы отталкивания fк со стороны двух других шариков, направленные вдоль ребер основания пирамиды и лежащие в плоскости основания ясно, что кулоновские силы отталкивания fк равны ввиду одинаковости зарядов и расстояний между ними. значит, их результирующую можно найти, просто спроецировав на ось (этой осью является биссектриса основания пирамиды): r = 2 fк cos30° = (k q² √3)/a² горизонтальная компонента силы натяжения компенсирует кулоновские силы отталкивания, а вертикальная компонента компенсирует силу тяжести: t sinα = (k q² √3)/a² t cosα = mg поэтому tgα = (k q² √3)/(m g a²) чтобы найти из этого уравнения заряд шариков, достаточно выразить сторону основания пирамиды через длину ребра (нити) l используя свойство, что медианы в треугольнике делятся в отношении 2: 1, считая от вершины, получаем через определение синуса: sinα = (a √3)/(3 l) a = (3 l sinα)/√3 возвращаемся к уравнению : q = (l/2) * √(mg/k) ≈ 3.3*10^(-8) кл
у куба 6 граней. итого cуммарный объем материала равен v=6*0,1^2*l =0,06l(l-толщина)
масса:
m=pал*v=2700кг/м^3*0,06*l
l=1/(2700*0,06)=0,06 м=0,006 м
Реши свою проблему, спроси otvet5GPT
-
Быстро
Мгновенный ответ на твой вопрос -
Точно
Бот обладает знаниями во всех сферах -
Бесплатно
Задай вопрос и получи ответ бесплатно
Популярно: Физика
-
pavelivanov199ozg2xn03.07.2020 00:54
-
YourMango09.06.2023 01:42
-
olgazdobickaya108.12.2021 20:44
-
Kdjs12.06.2023 02:45
-
Nyrkoff25.04.2020 14:21
-
margaRita228116.07.2022 19:32
-
Дашуточка200515.08.2021 13:32
-
mashacherevchenko20.02.2021 14:34
-
YuliaZagorna21.02.2020 01:11
-
avokebest23.02.2021 22:38
Есть вопросы?
-
Как otvet5GPT работает?
otvet5GPT использует большую языковую модель вместе с базой данных GPT для обеспечения высококачественных образовательных результатов. otvet5GPT действует как доступный академический ресурс вне класса. -
Сколько это стоит?
Проект находиться на стадии тестирования и все услуги бесплатны. -
Могу ли я использовать otvet5GPT в школе?
Конечно! Нейросеть может помочь вам делать конспекты лекций, придумывать идеи в классе и многое другое! -
В чем отличия от ChatGPT?
otvet5GPT черпает академические источники из собственной базы данных и предназначен специально для студентов. otvet5GPT также адаптируется к вашему стилю письма, предоставляя ряд образовательных инструментов, предназначенных для улучшения обучения.