Question

Маленький шарик массой 3 ∙ 10-4 кг подвешен на тонкой шелковой нити и имеет заряд 3 ∙ 10-7 Кл.
Каким станет натяжение нити, если снизу к нему на расстоянии 30 см поднести другой шарик с зарядом 5 ∙ 10-8 Кл того же знака?

Answer 1

На заряженный шарик, подвешенный на нити, действуют силы тяжести и натяжения нити, причем они уравновешены. При поднесении снизу другого, одноименно заряженного шарика, возникнет еще и сила кулоновского отталкивания, направленная вверх, что приведет к уменьшению силы натяжения нити.  По 2 закону Ньютона F = ma, где F = Fтяж+Fkул+Fнат. В проекции на вертикальную ось Fтяж= Fkул+ Fнат откуда Fнат = Fтяж – Fkул или Fнат = mg – k(q1∙q2)/r2 Fнат =3 ∙ 10-4 кг∙ 10 Н/кг – (9 ∙109 Нм2/Кл2  ∙3 ∙ 10-7 Кл ∙5 ∙ 10-8 Кл)/ 9∙10-2 м2 =15∙10-4 Н