9. Два шарика, имеющие заряды Q и 3Q, связаны нерастяжимой непроводящей нитью длиной l. Определите силу натяжения нити.

Привет! Давай решим эту интересную задачу по физике.

Дано:

• Заряды шариков: \[Q_1 = Q\] и \[Q_2 = 3Q\]
• Длина нити: \[l\]

Найти:

• Силу натяжения нити: \[T\]

Решение:

1. Кулоновская сила:

   Сила взаимодействия между двумя зарядами описывается законом Кулона:

   \[F = k \frac{|Q_1 Q_2|}{r^2}\]

   где:

   • \[k\] – электростатическая постоянная (\[k \approx 8.99 \times 10^9 \frac{N \cdot m^2}{C^2}\])
   • \[Q_1\] и \[Q_2\] – величины зарядов
   • \[r\] – расстояние между зарядами

   В нашем случае расстояние между зарядами равно длине нити \[l\], поэтому кулоновская сила будет:

   \[F = k \frac{|Q \cdot 3Q|}{l^2} = 3k \frac{Q^2}{l^2}\]
2. Сила натяжения нити:

   Так как нить нерастяжима, сила натяжения нити должна уравновешивать кулоновскую силу. Таким образом:

   \[T = F = 3k \frac{Q^2}{l^2}\]

Ответ:

Сила натяжения нити равна:

\[T = 3k \frac{Q^2}{l^2}\]

Ответ: \[T = 3k \frac{Q^2}{l^2}\]

Отлично! Ты хорошо справился с этой задачей. Если у тебя возникнут еще вопросы, не стесняйся спрашивать!