Тонкая шёлковая нить выдерживает максимальную силу натяжения T = 10 мН. На этой нити подвешен шарик массы m = 0,6 г, имеющий положительный заряд q₁ = 11 нКл. Снизу в направлении линии подвеса к нему подносят шарик, имеющий отрицательный заряд q₂ = –13 нКл. При каком расстоянии r между шариками нить разорвётся?

Нить разорвётся, когда сила натяжения станет равна \(T\). На шарик действуют вниз сила тяжести и сила притяжения второго шарика:

\[T=mg+\frac{k|q_1q_2|}{r^2}\]

Отсюда:

\[r=\sqrt{\frac{k|q_1q_2|}{T-mg}}\]

Подставим значения: \(m=0{,}6\) г \(=0{,}0006\) кг, \(T=10\) мН \(=0{,}01\) Н, \(q_1=11\) нКл, \(q_2=13\) нКл.

\[r\approx0{,}0177\text{ м}\approx1{,}8\text{ см}\]

Ответ: нить разорвётся при расстоянии между шариками примерно \(1{,}8\) см.

0 0 Пожаловаться