Wyznacz zależność między odległością
kulek o masach
pokrytych folią aluminiową a ich ładunkiem elektrycznym, wiedząc, że wiszą ona na nitkach o długości
wykonanych z izolatora, które zostały zaczepione w tym samym punkcie. Przyjmij, że zostały ona naelektryzowane w wyniku dotknięcia ich ebonitowej pałeczki, uprzednio potartej suknem.
DANE:
SZUKANE:
WZÓR:
Wyznaczamy związek między odległością a ładunkiem:
Na rysunku zostały zaznaczone siły działające na obie kulki:
– ciężary kulek,
– siły elektrostatycznego wzajemnego oddziaływania,
– siły napięcia linek,
– wypadkowe sił grawitacji i sił kulombowskich.
Cały układ pozostaje w równowadze, więc wartość siły naciągu linki jest równa wartości wypadkowej sił grawitacji i sił kulombowskich.
Skorzystaj z funkcji sinus, aby związać miarę utworzonego kąta
z długością liny
i odległością między kulami
oraz funkcji sinus – między wartościami sił grawitacji
i sił elektrostatycznych
. Następnie dokonaj porównania obu wyrażeń, wiedząc, że kąt
jest na tyle mały, że zachodzi
.