Рассмотрим силы, действующие на один шарик.
Их три: сила Кулона (отталкивающая), сила тяжести и сила натяжения нити. Мы рассматриваем шарик уже когда он окончательно разошёлся и остановился. Следовательно по второму закону Ньютона, сумма сил, действующих на шарик, равна нулю:
mg + Fк + T = 0 (сумма векторная).
Проекция на ось Х:
Fк = Tsinα
На ось У:
mg = Tcosα
Проекции на ось Й к сожалению не будет))
Отвлеклись. Итак, найдём угол α в мысленном треугольнике, где гипотенуза - нить, один катет - половина расстояния между шариками. Этот катет противолежащий, поэтому найдём sinα:
sinα = (r/2) / l = 10 / 40 = 0.25
Косинус найдём через основную тригонометрическую формулу:
cosα = √(1 - sin²a) = √(1 - 1/16) = √15 / 4 ≈ 0.97
Теперь найдём Fк. Закон Кулона:
Fк = kq₁q₂ / r²
q₁ = q₂ = Q / 2 = 1.2 / 2 = 0.6 мкКл (заряд поделился поровну)
Fк = 9 * 10⁹ * (0,6 * 10⁻⁶)² / (0,2)² = 0,081 Н
T = Fк / sina
T = 0.081 / 0.25 = 0.324 Н
mg = Tcosa
m = Tcosa / g
m = 0.324 * 0.97 / 9.8 ≈ 0.032 кг
Масса есть. Теперь радиус.
m = ρ(Cu)V
V = (4/3)πR³
m = (4/3)πρ(Cu)R³
R³ = m / (4/3)πρ(Cu)
R = ∛(3m / 4πρ(Cu))
R = ∛((3 * 0.032) / (4 * 3.14 * 8900)) ≈ 0,0095 м = 0,95 см
Объяснение:
Сила архимеда равна:
Fa = ρ*g*V, где
ρ - плотность жидкости (или газа), кг/куб.м
g - ускорение свободного падения, м/с^2
V - объем тела, погруженного в жидкость или газ, куб.м
Сила Архимеда изменится, если изменится плотность жидкости (например при переходе корабля из пресной воды - реки в соленуую воду - море. Сила Архимеда при этом возрастет, а корабль "поднимится" в воде).
Сила Архимеда в газе уменьштся при подъеме воздушного шара на большую высоту (там плотность воздуха уменьшается, и сходит "на нет" с высотой).
Сила Архимеда изменится, если мы будем погружать тело в жидкость на планете Земля на больших высотах (в горах, где g меньше,чем на поверхности). Или на какой-либо другой планете, не Земле, где g не равно 9.8 м/с^2,
В невесомости сила Архимеда будет равна 0.
