Три точечных заряда по 10 мкКл каждый попарно соединены легкими непроводящими нерастяжимыми нитями длины 20 см каждая. Найти силу натяжения нитей.
Другие предметыКолледжЭлектростатикатри точечных зарядасила натяжения нитейфизика колледжэлектрические зарядынепроводящие нитизадачи по физикемеханика зарядов
Для решения задачи о трех точечных зарядах, нам нужно учитывать, что каждый из них имеет одинаковый заряд и взаимодействует с двумя другими зарядами. Мы будем использовать закон Кулона для расчета силы взаимодействия между зарядами и затем определим силу натяжения нитей.
Шаг 1: Определение силы взаимодействия между зарядамиСогласно закону Кулона, сила взаимодействия между двумя зарядами Q1 и Q2, находящимися на расстоянии r, определяется по формуле:
F = k * |Q1 * Q2| / r^2
где:
Теперь подставим значения в формулу:
F = (8.99 * 10^9) * |(10 * 10^-6) * (10 * 10^-6)| / (0.2)^2
F = (8.99 * 10^9) * (100 * 10^-12) / 0.04
F = (8.99 * 10^9) * (100 * 10^-12) / 0.04 = (8.99 * 10^9 * 100 * 10^-12) / 0.04
F = 224.75 Н (приблизительно).
Шаг 2: Определение силы натяжения нитейТеперь, когда мы знаем силу взаимодействия между двумя зарядами, мы можем определить силу натяжения нитей. Поскольку каждый заряд взаимодействует с двумя другими, сила натяжения нити будет равна половине суммы сил взаимодействия.
Итак, для каждого заряда:
Т = 1/2 * (F1 + F2) = F, так как F1 = F2 = F.
Сила натяжения нитей будет равна:
Т = F = 224.75 Н.
Ответ:Сила натяжения нитей составляет приблизительно 224.75 Н.