Вправа 1 номер 3 гдз 11 клас фізика Засєкіна Засєкін 2019

11 клас ➠ фізика ➠ Засєкіна Засєкін

Вправа 1 номер 3


Умова:

Однакові кульки масою по 0,2 г підвісили на нитці так, як зображено на малюнку 4. Відстань між кульками |ВС| = 3 см. Визначте силу натягу нитки на ділянках АВ і ВС, якщо кулькам надали однакових зарядів по 10 нКл. Розгляньте такі випадки:
а) заряди однойменні;
б) заряди різнойменні.

Розв'язання:

Дано:
m1 = m2 = m = 0,2 г = 2 • 10-4 кг
ВС = r = 3 см = 0,03 м
q1 = q2 = q = 10 нКл = 10-8 Кл
а) заряди однойменні
б) заряди різнойменні
F1 - ?
F2 - ?

Вправа 1 номер 3 гдз 11 клас фізика Засєкіна Засєкін 2019
а) Так як заряди однойменні, то вони відштовхуються.
Умова рівноваги для кульки С:
F1 + F к + mg = 0
проекція на OУ:
F1 - Fк - mg = 0 \begin{equation} F_{1}=F_{k}+mg= \end{equation} \begin{equation} =\frac{k\cdot q^{2}}{r^{2}}+mg= \end{equation} \begin{equation} =9\cdot 10^{9}нм^{2}/кл^{2}\cdot \frac{(10^{-8}кл)^{2}}{(0,03м)^{2}}+ \end{equation} \begin{equation} +2\cdot 10^{-4}клl\cdot 9,8м/c^{2}= \end{equation} \begin{equation} =3\cdot 10^{-3}H=3мH. \end{equation} Умова рівноваги для кульки В:
F 2 + F к + F1 + mg = 0
ОУ: F2 + Fк - F1 - mg = 0
F2 = F1 + mg - Fк \begin{equation} F_{2}=3\cdot 10^{-3}H+ \end{equation} \begin{equation} +2\cdot 10^{-4}кг\cdot 9,8\frac{м}{c^{2}}- \end{equation} \begin{equation} -9\cdot 10^{9}\frac{нм^{2}}{кл^{2}}\cdot \frac{(10^{-8}кл)^{2}}{(0,03м)^{2}} \end{equation} F2 = 4 • 10-3Н = 4 мН.

б) Якщо заряди різнойменні, то вони притягуються.
Умова рівноваги для кульки С:
F 1 + F к + mg = 0
ОУ: F1 + Fк - mg = 0
F1 = mg - Fк \begin{equation} F_{1}=2\cdot 10^{-4}кг\cdot 9,8\frac{м}{c^{2}}- \end{equation} \begin{equation} -9\cdot 10^{9}\frac{нм^{2}}{кл^{2}}\cdot \frac{(10^{-8}кл)^{2}}{(0,03м)^{2}}= \end{equation} \begin{equation} =10^{-3}H=1мH \end{equation} Умова рівноваги для кульки В:
F 2 + F к + F 1 + mg = 0
ОУ: F2 - Fк - F1 - mg = 0
F2 = Fк + F1 + mg \begin{equation} F_{2}=9\cdot 10^{9}\frac{нм^{2}}{кл^{2}}\cdot \frac{(10^{-8}кл)^{2}}{(0,03м)^{2}}+ \end{equation} \begin{equation} +10^{-3}H+2\cdot 10^{-4}кг\cdot 9,8\frac{м}{c^{2}} \end{equation} F2 = 4 • 10-3Н = 4мН.
Відповідь:
а) 4 мН; 3 мН;
б) 1 мН; 4 мН