НПСФ 2022, 12. клас — Задача 3. Електростатика

Национално пролетно състезание по физика 2022, Тема за VI състезателна група (12. клас) · 5 март 2022 г. · 10 т.

Условие

Четири положително заредени малки топчета са свързани с непроводящи неразтегливи нишки, както е показано на фигурата вляво. Топчетата са във върховете на квадрат със страна $\ell$. Големините на зарядите са указани на фигурата, като $q < Q$. Константата в закона на Кулон е $k$. Силата на тежестта да не се отчита.

а) Определете електричния потенциал $\varphi_{\text{ц}}$ в центъра на квадрата. [1 т.]

б) Намерете силата на опън $T_{\text{хор}}$ на хоризонталната нишка. [4 т.]

в) В един момент хоризонталната нишка е прерязана и е изчакано да се установи равновесие. На колко е равен острият ъгъл $\theta$ на получения ромб с топчетата по върховете? [5 т.]

Отговори

Решение

---

Оригинал в Архива: proletni_2022_12problems.pdf · официални решения: proletni_2022_12solutions.pdf