Основы электродинамики С какой силой взаимодействуют два одинаковых маленьких шарика в вакууме, если q1 = 6*10^(-9) Кл, q2 = 3*10^(-9) К? Расстояние между ними 0,05 м. Постоянная Кулона k= 9*10^9 Н*м^2/Кл^2.

1) когда шар натянул причальный трос, спустя некоторое время система пришла в состояние покоя и силы, действующие на шар, скомпенсировались

пусть условия на этом уровне нормальные (P = 10^5 Па, T = 273 K)

запишем первый закон Ньютона:

Fa + mg + F = 0, где Fa - Архимедова сила, F - искомая сила натяжения

в проекции на некоторую ось, направленную в сторону Fa:

Fa - mg - F = 0

2) пусть высота подъема шара - максимальная, тогда силы, действующие на него, скомпенсированы (аналогично):

Fa - mg = 0

пусть на h(max) плотность воздуха равна p'(в) = p(в) / 2.

составим систему уравнений:

p(в) g V = F + mg

p'(в) g V = mg

вычитаем из первого уравнения второе

gV (p(в) - p'(в)) = F

F = p(в) g V / 2.

3) по уравнению Менделеева-Клапейрона (пусть воздух - идеальный газ):

P V = m R T / M

делим на объем обе части

P = p R T / M => p = P M / R T.

молярная масса воздуха M = 29*10^-3 кг/моль

F = P M g V / 2 R T

F = 10^5 * 29 * 6 / 2 * 8,31 * 273,

F = 3 834,913 H ≈ 3,8 кН

ответ: 1 удлинение будет в 2 раза меньше

Объяснение:

После после того как груз подвесили на систему пружин жесткостью 50 Н/м и 100 Н/м соответственно , нагрузка от груза распределилась равномерно на систему пружин . Поэтому сила упругости действующая на первую пружину должна равняться силе упругости действующей на вторую пружину . ( Или Fупр. = F1 = F2 = const )

Если Fупр. = const , то

k1x1 = k2x2

x1 / x2 = k1 / k2

x1 / x2 = 100 / 50 = 2 удлинение первой пружины будет в 2 раза больше чем удлинение второй пружины , или если ответ связать со второй пружиной он будет звучать так : удлинение второй пружины будет в 2 раза меньше чем 1 пружины .