DVIJE NAELEKTRISANE GRAFITNE KUGLE NA SVILENOJ NITI (Zadaci elektrostatika)

0
368





 

Na dvije grafitne lopte koje su naelektrisane istom količinom negativnog naboja djeluje električna sila i sila zemljine teže. Svaka kugla visi na izolacionoj svileni niti i ima masu:  m = 1g. Zbog električnih sila F ‘ kugle na svilenoj niti  se udalje i na toj udaljenosti zaklapaju ugao od 60°.

 

 

Napomena: gravitaciono ubrzanje iznosi: g ≈ 10 N / kg

a) Izračunajte intenzite sile elektrostatičke F ‘, kojom se grafitne kugle odbijaju.

b) Koliki je intentizet rezultujuće sile na kraju svilene niti koja djeluje na grafitnu  loptu?

 

Rješenje:

a) Obzirom da se grafitne kugle

odbijaju pod uglom od 60°, zadatak možemo riješiti primjenom

jednakostraničnog trougla, metodom sličnosti trouglova.

 

 

 

 

Na slici vektor sile Fg prikazan zelenom bojom, odgovara visini jednakostraničnog trougla, vekotr sile F’ (prikazan naradžastom bojom) polovini stranice tog trougla. U jednakostraničnom trouglu, sila teže Fg,  je jednaka težini tijela jer kugle su okačene i vise. ako je:

 

 

Tada je:

 

b) Rezultujuća sila Ff po intenzitetu odgovara dužini stranice jednakostraničnog trougla, tako da je dvostruko veća od intenziteta slie F’, koja po intenzitetu odgovara  polovini stranice trougla.