mg + m w2r = k
m(g + w2r) = k
mr2(g + w2r) = kq0q; q r2 (g +w2r)
m kq0
q r2 (g + w2r) м2( М + 1 м) м2 м Кл м Кл с2 Кл
m kq0 Кл с2 Н м2 с2 кг м кг
q 4 10 –4 (10 + 25 2 10 –2) 4 10 – 4 (10 + 0,5) Кл
m 9 10 9 1,67 10 –9 15 кг
Ответ. = 2,79 · 10 – 4 .
№15 (570 Б)
На изолированной подставке расположен вертикальный тонкий фарфоровый стержень, на который надет металлический полый шарик А радиуса r. После сообщения шарику заряда q =2 · 10 –8 Кл по стержню опущен другой такой же незаряженный металлический шарик В массы m = 0,1 г, который соприкасается с шариком А. На каком расстоянии h будет находиться шарик В от шарика А после соприкосновения, если mg < ? Трение шариков о стержень пренебрежимо мало.
Дано: rш = r q1 = 2 10-8 Кл m = 0,1 г = 10 –4 кг (q/2)2 (4r)2 e = 1 | Решение Y B h A O |
Найти h -? |
Шарик В прекратит свой подъем в момент, когда F = 0, на шарик В действуют силы: FКл и mg
FКл + mg = 0
OY: FКл – mg = 0 => FКл = mg
после соприкосновения шаров А и В заряд q поделится пополам, т.к. шары А и В одинаковы.
FКл = k , но r = h
FКл = k ; k = mg
kq2 = 4h2mg => h2 = k
h = k
kq2 Н м2 Кл2 Н м2 с2 кг м с2 м
4mg Кл2 кг м кг м с2 кг
9 109 4 10 –16 9 10 –7
4 10 –4 10 10 –3
Ответ. h = 3 см.
№16 (572 Б)
Два одинаковых шарика имеют массы т=10 г и находятся на расстоянии r=10 см друг от друга. Какой величины равные заряды q необходимо поместить на шариках, чтобы их взаимодействие уравновешивало силы всемирного тяготения?
Гравитационная постоянная: G = 6,67 · 10–11
Дано: m1 = m2 = m m= 10 г = 10 –2 кг r = 10 см = 0,1 м q1 = q2 = q
G = 6,67 10 –11
k = 9 109 e = 1 | Решение FКл = Fгр. FКл = k ; Fгр = G k = G => kq2 = Gm2 q2 = m2 => q =
q = m [q] = m = кг = кг = Кл q= 10 –2 = 10 -2 0,741 10 –20 = 8,6 10 –13 Кл | |||
Найти q -? |
Ответ: q = 8,6 10 –13 Кл