Тонкая шелковая нить выдерживает максимальную силу натяжения т = 10 мн. на этой нити подвешен шарик массы m = 0,6 г, имеющий положительный заряд q1 = 11 нкл. снизу в направлении линии подвеса к нему подносят шарик, имеющий отрицательный заряд q2 = -13 нкл. при каком расстоянии r между шариками нить разорвется?

дано:

t=10*10^-3 н.

m=0,6*10^-3 кг.

q1=11*10^-9 кл.

q2=-13*10^-9 кл.

r=? решение: шарик подвешен на нити, сверху на него действует сила натяжения нити, снизу - сила тяжести, а когда подносят отрицательно заряженный шарик - то и кулоновская сила. (т.к. разноименно заряженные тела притягиваются).

запишем второй закон ньютона для данной системы:

при силе натяжения нити t она оборвется.

где f - кулоновская сила, формула которой:

где k - коэффициент кулона равный k=9*10^9 н*м^2/кл^2.

заряды берем по модулю.

выражаем r:

считаем:

r=√((9*10^9*11*10^-9*13*10^-9)/(10*10^-3*0,6*10^-3*10))=0,018 м.

либо r=18 мм.

ответ: r=18 мм.

так как изображение получилось перевернутое, мы сразу понимаем, что линза собирающая.

так как изображение получилось равное, мы понимаем что предмет находится в точке двойного фокуса линзы.

так как предмет находится в точке двойного фокуса, то его изображение тоже будет находиться в точке двойного фокуса.

так акк двойной фокус находится на расстоянии 50 см, то фокус находится на расстоянии 25 см или 0.25м.

d=1/f

d=1/0.25

оптическая сила линзы 4 дптр

импульс второй тележки больше, поэтому направим ось х в сторону ее движения. считаем, что после столкновения тележки движутся в направлении оси х.

  импульс системы до взаимодействия (в проекциях на ось х):

p1 = m2v2 - m1v1

импульс системы после взаимодействия ( удара):

p2 = (m1+m2)v.

приравняв по закону сохранения импульса, получим:

m2v2 - m1v1 = (m1+m2)v

v = (m2v2 - m1v1) / (m1+m2) = (144-90)/(10+8) = 3 м/с

ответ: в направлении движения второй тележки, со скоростью 3 м/с.