2018-05-14
Небольшой шарик висит над горизонтальной безграничной проводящей плоскостью на изолирующей упругой нити жесткости $k$. После того как шарик зарядили, он опустился на $x$ см, и его расстояние до проводящей плоскости стало равным $l$. Найти заряд шарика.
Решение:
Когда шарик заряжен, для равновесия шара, электрическая сила на нем должна противодействовать усилию пружины, прилагаемая у шару из-за растяжения пружины.
Таким образом, $F_{эл} = F_{пруж}$
или, $\frac{q^{2} }{4 \pi \epsilon_{0} (2l)^{2} } = kx$, (Сила создаваемая зарядом $q$ может рассматриваться как притяжение к мнимому электрическому заряду такой же величины, но противоположного по знаку)
или, $q = 4l \sqrt{ \pi \epsilon_{0} kx}$, искомый заряд на сфере.