НПСФ 2014, 9. клас — Задача 2. Заряди в гравитационно поле

Национално пролетно състезание по физика 2014, тема за 9. клас · 15 март 2014 г. · 10 т.

Условие

Метално топче със заряд $q = +0{,}1\ \mathrm{\mu C}$ и маса $m = 1\ \mathrm{g}$ е окачено на безтеглова, неразтеглива нишка, направена от изолаторен материал. Земното ускорение е $g = 9{,}81\ \mathrm{m/s^2}$.

а) Определете силата на опъване на нишката. [1 т.]

б) Директно под топчето на диелектрична пръчица е закрепено неподвижно второ топче със същия по големина заряд и същата маса, както е показано на фиг. 2. Силата на опъване на нишката е 0.

Какъв е по знак зарядът на топчето? [1 т.]

в) Определете разстоянието H между двете топчета. [2 т.]

г) Долното топче се отделя от диелектричната пръчица и се прикача към горното топче на изолираща, безтеглова и неразтеглива нишка с дължина h. Зарядите на двете топчета се запазват. Под него на диелектрична пръчица е закрепено неподвижно трето топче с неизвестен заряд Q, както е показано на фиг. 3.

Намерете големината и знака на Q, ако при разстояние 2h между долните две топчета силите на опъване на двете нишки стават равни на нула. [6 т.]

Отговори

Решение

---

Оригинал в Архива: proletni_2014_9problems.pdf · официални решения: proletni_2014_9solutions.pdf