Задание 5 Параграф 92 ГДЗ Мякишев 10 класс (Физика)
ИИ
Разбор
Варианты ответа:
Угол между нитями равен 60°, поэтому каждая нить отклоняется от вертикали на
α = 30°.
Расстояние между шариками:
r = 2l sin α = 2 · 1 · sin 30° = 1 м.
Сила электрического отталкивания в масле:
Fэл = kq²/(εr²),
Fэл = (9 · 10⁹ · (9 · 10⁻⁶)²)/(2,2 · 1²) ≈ 0,331 Н.
В состоянии равновесия:
tan α = Fэл/(mg),
откуда
m = Fэл/(g tan α).
При g ≈ 10 м/с²:
m = 0,331/(10 · tan 30°) ≈ 0,057 кг.
Ответ: масса каждого шарика примерно 0,057 кг, или 57 г.
α = 30°.
Расстояние между шариками:
r = 2l sin α = 2 · 1 · sin 30° = 1 м.
Сила электрического отталкивания в масле:
Fэл = kq²/(εr²),
Fэл = (9 · 10⁹ · (9 · 10⁻⁶)²)/(2,2 · 1²) ≈ 0,331 Н.
В состоянии равновесия:
tan α = Fэл/(mg),
откуда
m = Fэл/(g tan α).
При g ≈ 10 м/с²:
m = 0,331/(10 · tan 30°) ≈ 0,057 кг.
Ответ: масса каждого шарика примерно 0,057 кг, или 57 г.
Для одного шарика в равновесии запишем проекции силы натяжения нити:
T cos 30° = mg,
T sin 30° = Fэл.
Разделив второе равенство на первое, получим:
Fэл = mg tg 30°.
Расстояние между зарядами найдём из равностороннего треугольника, образованного двумя нитями и отрезком между шариками. Поскольку длины нитей равны 1 м, а угол между ними составляет 60°, то r = 1 м.
По закону Кулона в диэлектрике:
Fэл = kq²/(εr²)
= 9 · 10⁹ · (9 · 10⁻⁶)²/(2,2 · 1²)
≈ 0,331 Н.
Следовательно,
m = Fэл/(g tg 30°)
= 0,331/(10 · 0,577)
≈ 0,057 кг.
Ответ: m ≈ 57 г.
T cos 30° = mg,
T sin 30° = Fэл.
Разделив второе равенство на первое, получим:
Fэл = mg tg 30°.
Расстояние между зарядами найдём из равностороннего треугольника, образованного двумя нитями и отрезком между шариками. Поскольку длины нитей равны 1 м, а угол между ними составляет 60°, то r = 1 м.
По закону Кулона в диэлектрике:
Fэл = kq²/(εr²)
= 9 · 10⁹ · (9 · 10⁻⁶)²/(2,2 · 1²)
≈ 0,331 Н.
Следовательно,
m = Fэл/(g tg 30°)
= 0,331/(10 · 0,577)
≈ 0,057 кг.
Ответ: m ≈ 57 г.
Из симметрии отклонение каждой нити от вертикали равно 30°, а расстояние между шариками:
r = 2l sin 30° = 1 м.
Условие равновесия шарика:
mg tg 30° = kq²/(εr²).
Тогда
m = kq²/(εr²g tg 30°)
= 9 · 10⁹ · (9 · 10⁻⁶)²/(2,2 · 1² · 10 · 0,577)
≈ 5,7 · 10⁻² кг.
Ответ: масса каждого шарика около 57 г.
r = 2l sin 30° = 1 м.
Условие равновесия шарика:
mg tg 30° = kq²/(εr²).
Тогда
m = kq²/(εr²g tg 30°)
= 9 · 10⁹ · (9 · 10⁻⁶)²/(2,2 · 1² · 10 · 0,577)
≈ 5,7 · 10⁻² кг.
Ответ: масса каждого шарика около 57 г.
Рассмотрим вариант решения задания из учебника
Мякишев, Буховцев 10 класс, Просвещение:
Два одинаковых маленьких шарика подвешены в одной точке на нитях длиной 1 м в масле с диэлектрической проницаемостью е = 2,2. Шарикам сообщили одинаковые заряды 9 * 10^-6 Кл, при этом нити разошлись на угол 60°. Определите массу каждого шарика. Размерами шариков можно пренебречь.
