Изначально сила натяжения нити равна силе тяжести, действующая на первый шарик N = mg. При поднесении точно под первый шарик заряда в -5мкКл шарики начинают взаимодействовать. Так как заряды разноименные, то сила, действующая со стороны второго шарика на первый направлена вниз. И теперь сила натяжения становится больше на силу кулоновского взаимодействия, т.е. на F = k|q1||q2|/L^2, где k=const
Итого сила натяжения Т = N + F = mg + k|q1||q2|/L^2
Сила всегда направлена туда, куда направлено ускорение, а поскольку проводник имеет форму полуокружности, то ускорение направлено к её центру, значит и сила тоже направлена к центру. Сейчас найдем значение этой силы.
Первым делом мы должны знать, что сила, действующая на проводник с током- это сила Ампера, которая вычисляется по формуле:
Тут J- сила тока, l- длина проводника(длина полуокружности), В- магнитная индукция, α- угол между направлением вектора магнитной индукции и силой тока в проводнике(α=90°). Найдём силу:(В=0,1 Тл; J- 10 А; R- 5 см=5•10⁻² м)
Изначально сила натяжения нити равна силе тяжести, действующая на первый шарик N = mg. При поднесении точно под первый шарик заряда в -5мкКл шарики начинают взаимодействовать. Так как заряды разноименные, то сила, действующая со стороны второго шарика на первый направлена вниз. И теперь сила натяжения становится больше на силу кулоновского взаимодействия, т.е. на F = k|q1||q2|/L^2, где k=const
Итого сила натяжения Т = N + F = mg + k|q1||q2|/L^2
Подставим числа, переведя все данные в систему СИ
Т = 0,036*10 + 9*10^9 *5*6*10^-12/0,25 = 0,36 + 270*10^-3/0,25 = 0,36+1,08
T = 1,44 Н
Сила всегда направлена туда, куда направлено ускорение, а поскольку проводник имеет форму полуокружности, то ускорение направлено к её центру, значит и сила тоже направлена к центру. Сейчас найдем значение этой силы.
Первым делом мы должны знать, что сила, действующая на проводник с током- это сила Ампера, которая вычисляется по формуле:
Тут J- сила тока, l- длина проводника(длина полуокружности), В- магнитная индукция, α- угол между направлением вектора магнитной индукции и силой тока в проводнике(α=90°). Найдём силу:(В=0,1 Тл; J- 10 А; R- 5 см=5•10⁻² м)
ответ: сила направлена к центру и равна 0,05π Н.
Удачи и успехов)!