Hai quả cầu nhỏ giống nhau bằng kim loại có khối lượng m = 5 g, được treo vào cùng một điểm O bằng hai sợi dây không dãn, dài 10 cm. Hai quả cầu tiếp xúc với nhau. Tích điện cho mỗi quả cầu thì thấy chúng đẩy nhau cho đến khi hai dây treo hợp với nhau một góc 60°. Tính độ lớn điện tích mà ta đã truyền cho quả cầu. Lấy g = 10 (m/s2).
1 câu trả lời
Đáp án: `|q|=1,79.10^{-7}C`
Giải:
`P=mg=0,005.10=0,05 \ (N)`
Góc hợp bởi dây treo và phương thẳng đứng:
`\alpha=\frac{60^o}{2}=30^o`
Khi hai quả cầu cân bằng:
`\vec{P}+\vec{F}+\vec{T}=\vec{0}` (*)
Chiếu (*) lên phương vuông góc với dây treo:
`P.sin30^o=Fcos30^o`
→ `F=\frac{sin30^o}{cos30^o}P=Ptan30^o=0,05.tan30^o=\frac{\sqrt{3}}{60} \ (N)`
Độ lớn điện tích đã truyền cho mỗi quả cầu:
`F=k\frac{q^2}{l^2}`
→ `|q|=\sqrt{\frac{Fl^2}{k}}=\sqrt{\frac{\sqrt{3}.0,1^2}{60.9.10^9}}=1,79.10^{-7} \ (C)`
