2016-11-27
Два одинаково заряженных маленьких шарика массы $m$ каждый подвешены в одной точке на нитях одинаковой длины $l$. Нити разошлись так, что угол между ними равен $\alpha$. Определить заряды шариков.
Решение:
Запишем закон Ньютона (условие равновесия) для одного из шариков в проекции на оси х и у:
$F_{k} = T \sin \frac{ \alpha}{2} = 0$ (1)
$mg - T \cos \frac{ \alpha}{2} = 0$, (2)
где $F_{k}$ — кулоновская сила, действующая со стороны левого шарика на правый:
$F_{k} = \frac{kq^{2}}{ (2l \sin \frac{ \alpha}{2})^{2}}$, (3)
$T$ - сила натяжения нити.
Из (1—3) находим:
$q = 2l \sin \frac{ \alpha}{2} \left ( \frac{mg}{k} tg \frac{\alpha}{2} \right )^{ \frac{1}{2}}$.