На нити подвешен заряженный шар массой m и зарядом q1=-5Кл. К нему поднесли снизу на расстоянии L=20см шар с зарядом q2=8Кл и радиусом r=1см. Как изменится сила натяжения нити и какова будет поверхностная плотность электрического заряда на поднесённом шаре?
Физика 10 класс Электрические заряды и силы взаимодействия заряженный шар сила натяжения нити поверхностная плотность заряда электрическое поле взаимодействие зарядов физика электричества расстояние между зарядами закон Кулона заряд и масса электрические силы Новый
Привет! Давай разберемся с этой задачей шаг за шагом.
Сначала о силе натяжения нити. У нас есть заряженный шар с зарядом q1=-5Кл, который подвешен. Когда мы подносим снизу другой шар с зарядом q2=8Кл, между ними возникает электрическая сила взаимодействия. Поскольку заряды разные (один отрицательный, другой положительный), то они будут притягиваться.
Сила натяжения нити изменится, потому что на шар будет действовать не только сила тяжести (mg), но и сила притяжения между зарядами. Если обозначить силу притяжения как F, то новая сила натяжения T будет равна:
Теперь о силе F. Она вычисляется по формуле:
где k — это электростатическая постоянная, а r — расстояние между центрами зарядов. В нашем случае расстояние L=20 см, но нам нужно перевести его в метры для удобства расчетов.
Теперь, что касается поверхностной плотности электрического заряда на поднесённом шаре. Чтобы это вычислить, нужно знать, как распределяется заряд на поверхности шара. Для шара с зарядом q2=8Кл и радиусом r=1см, поверхностная плотность σ будет равна:
где S — площадь поверхности шара, которая вычисляется по формуле S = 4 * π * r². Не забудь перевести радиус в метры.
Так что, в общем, как только мы поднесем шар с зарядом q2, сила натяжения нити уменьшится из-за притяжения, и мы сможем рассчитать поверхностную плотность, используя формулы, которые я привел выше.
Если что-то непонятно или нужны конкретные расчеты, дай знать, помогу!