Два маленьких шарика массой m=1 г каждый подвешены на нитях, верхние концы которых соединены вместе.

		Физика
		Решение задачи
		18 февраля 2021
		Выполнен, номер заказа №16490
		Прошла проверку преподавателем МГУ
		245 руб.

Два маленьких шарика массой m=1 г каждый подвешены на нитях, верхние концы которых соединены вместе. Длина каждой нити L=10см. Какие одинаковые заряды Q надо сообщить шарикам, чтобы нити разошлись на угол α=60°?

Решение.

Поскольку шарики одинаковы, то на каждый шарик действуют одинаковые силы: сила тяжести 𝑚𝑔̅, сила натяжения нити 𝑇̅ и сила кулоновского взаимодействия (отталкивания) 𝐹̅. На рис.1. показаны силы, действующие на один из шариков. Поскольку шарик находится в равновесии, сумма всех сил, действующих на него, равна 0. Кроме того, сумма проекций сил на оси Ox и Oy равна  Разделив первое уравнение на второе, получим  По закону КулонаВ треугольнике боковые стороны равны по условию и угол при вершине равен 60°, следовательно, углы при основании так же равны по 60°, значит треугольник равносторонний и r=L=10 см. Подставляя (2) в (1) и выражая Q, получим Проверим размерность в последней формуле