Частные вопросы курса физики. Александров В.Н - 115 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МПГУ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

114
Анализ и решение
Сделаем чертеж к задаче (рис. 6.11).
Изобразим на чертеже силы, действующие на каждый шарик в
отдельности:
mg
– сила, тяжести шарика,
T
– сила натяжения нити подвеса
шарика,
K
F
– сила кулоновского отталкивания. После сообщения шарикам
заряда q
0
они оттолкнулись друг от друга и симметрично разошлись на угол 2α.
Так как шарики находятся в равновесии, то равнодействующая сил,
действующая на шарик, равна нулю:
К
mg T F 0
. (1)
В проекциях на ось Х и Y для левого шарика получим:
-F
К
+ T sin α = 0, (2)
T cos α – mg = 0. (3)
Исключая силу натяжения Т из (2) и (3), найдем величину силы тяжести:
K
F
mg
tg
. (4)
Запишем в явном виде выражение для силы кулоновского отталкивания F
K
.
Так как взаимодействуют шарики – сферически заряженные тела, то силу
кулоновского взаимодействия можно записать так же, как при взаимодействии
точечных зарядов, только в этом случае r – расстояние между центрами сфер:
Рис. 6.11
mg
mg
T
T
к
F
к
F
r
l
0
X
Y
2α
q
0
/2
q
0
/2 
                               Анализ и решение
      Сделаем чертеж к задаче (рис. 6.11).

                   Y


                                                   2α

                    0
                                    X
                                          l


                                T                                   T
                          Fк            q0/2                 q0/2        Fк

                                                     r
                           mg                                           mg



                                               Рис. 6.11
    Изобразим на чертеже силы, действующие на каждый шарик в
отдельности: mg – сила, тяжести шарика, T – сила натяжения нити подвеса
шарика, FK – сила кулоновского отталкивания. После сообщения шарикам
заряда q0 они оттолкнулись друг от друга и симметрично разошлись на угол 2α.
Так как шарики находятся в равновесии, то равнодействующая сил,
действующая на шарик, равна нулю:
                                    mg  T  FК  0 .                         (1)
      В проекциях на ось Х и Y для левого шарика получим:
                                        -FК + T sin α = 0,                    (2)
                                        T cos α – mg = 0.                     (3)
      Исключая силу натяжения Т из (2) и (3), найдем величину силы тяжести:
                                                  FK
                                          mg        .                        (4)
                                                 tg
    Запишем в явном виде выражение для силы кулоновского отталкивания FK.
Так как взаимодействуют шарики – сферически заряженные тела, то силу
кулоновского взаимодействия можно записать так же, как при взаимодействии
точечных зарядов, только в этом случае r – расстояние между центрами сфер:


114

Страницы