Помогите, пожалуйста

1. Как определить знак и модуль заряда второго шарика, если проводящий шарик массой 120 кг с зарядом 1,2 нКл подвешен на шёлковой нити, и натяжение нити уменьшилось в два раза, когда под ним на расстоянии 18 см поместили второй заряженный шарик? Ускорение свободного падения принять равным 9,8 м/с².
2. Как найти массу каждого из двух маленьких проводящих шариков одинакового радиуса и массы, которые подвешены в одной точке на шелковых нитях равной длины и образуют угол 60° после того, как им сообщили электрические заряды по 4*10^-8 Кл, если расстояние от точки подвеса до центра шарика составляет 20 см?
3. Как вычислить ёмкость плоского конденсатора, состоящего из круглых пластин диаметром 20 см, разделенных парафиновой прослойкой толщиной 1 мм?

Физика 11 класс Электрические заряды и их взаимодействие знак и модуль заряда проводящий шарик натяжение нити расстояние между шариками ускорение свободного падения масса проводящих шариков угол между нитями электрические заряды емкость плоского конденсатора диаметры круглых пластин парафиновая прослойка толщина прослойки Новый

Давайте разберем каждый из ваших вопросов по физике по отдельности.

1. Определение знака и модуля заряда второго шарика:

Мы знаем, что проводящий шарик массой 120 кг с зарядом 1,2 нКл подвешен на шелковой нити. Когда мы помещаем второй шарик, натяжение нити уменьшается в два раза. Это означает, что на первый шарик начинает действовать электрическая сила, которая направлена в сторону второго шарика.

1. Сначала найдем силу тяжести, действующую на первый шарик:
• Сила тяжести (Fт) = масса (m) * ускорение свободного падения (g).
• Fт = 120 кг * 9,8 м/с² = 1176 Н.
2. Так как натяжение нити уменьшилось в два раза, новое натяжение (T) будет:
• T = Fт / 2 = 1176 Н / 2 = 588 Н.
3. Теперь найдем электрическую силу (Fэл), которая равна разности силы тяжести и нового натяжения:
• Fэл = Fт - T = 1176 Н - 588 Н = 588 Н.
4. Согласно закону Кулона, электрическая сила определяется формулой:
• Fэл = k * |q1 * q2| / r²,
• где k = 8,99 * 10^9 Н·м²/Кл², q1 = 1,2 нКл = 1,2 * 10^-9 Кл, r = 0,18 м.
5. Подставим известные значения в формулу и решим уравнение для q2:
• 588 Н = (8,99 * 10^9) * (1,2 * 10^-9) * |q2| / (0,18)².
6. Решив это уравнение, мы найдем модуль заряда второго шарика (q2). Знак заряда можно определить по тому, что электрическая сила должна быть направлена к второму шарике, значит, заряды должны быть разными (один положительный, другой отрицательный).

2. Нахождение массы проводящих шариков:

Мы имеем два шарика с зарядами по 4 * 10^-8 Кл, которые образуют угол 60° и находятся на расстоянии 20 см от точки подвеса. В этом случае мы можем использовать закон Кулона и тригонометрию для нахождения массы шариков.

1. Сначала найдем силу, действующую между шариками:
• Fэл = k * |q1 * q2| / r², где r - расстояние между центрами шариков.
• Расстояние между центрами шариков можно найти, используя тригонометрию: r = 2 * L * sin(30°), где L - длина нити.
2. Подставив значения, мы можем найти Fэл.
3. Теперь, используя равновесие сил, можно записать уравнение для вертикальных и горизонтальных компонент сил:
• Fт = 2 * T * cos(30°),
• Fэл = 2 * T * sin(30°).
4. Решив систему уравнений, мы сможем найти массу каждого шарика.

3. Вычисление ёмкости плоского конденсатора:

Для плоского конденсатора ёмкость (C) можно вычислить по формуле:

C = ε * S / d,

где:

• ε - диэлектрическая проницаемость материала между пластинами (для парафина ε ≈ 2,2 * ε0, где ε0 = 8,85 * 10^-12 Ф/м),
• S - площадь пластин, S = π * (d/2)², где d - диаметр пластин (0,2 м),
• d - толщина прослойки (1 мм = 0,001 м).

1. Сначала найдем S:
• S = π * (0,1)² ≈ 0,0314 м².
2. Теперь найдем ε:
• ε = 2,2 * 8,85 * 10^-12 ≈ 1,95 * 10^-11 Ф/м.
3. Теперь подставим все значения в формулу для ёмкости:
• C = (1,95 * 10^-11) * (0,0314) / (0,001).

Таким образом, мы можем вычислить ёмкость плоского конденсатора.

Если у вас есть дополнительные вопросы или нужно больше деталей по какому-либо из пунктов, не стесняйтесь спрашивать!