راهنمایی کوتاه: در این مسئله، دو نیروی وزن و نیروی الکتریکی بین گلولهها در تعادل هستند.
گامبهگام:
- ۱) نیروی وزن هر گلوله را محاسبه میکنیم:
- ۲) نیروی الکتریکی دافعه بین دو گلوله باردار برابر است با:
- ۳) در حالت تعادل، مؤلفههای عمودی نیروها باید برابر باشند. با توجه به زاویهای که گلولهها با افق میسازند (معمولاً ۳۰ درجه در این گونه مسائل)، رابطهای بین نیروی الکتریکی و وزن برقرار میشود.
- ۴) با جایگذاری مقادیر داده شده (جرم ۰.۹ گرم = ۰.۰۰۰۹ کیلوگرم، g=۱۰، k=۹×۱۰^۹، و فاصله بین گلولهها که از هندسه مسئله بهدست میآید) معادله را حل میکنیم.
- ۵) مقدار q را بر حسب کولن محاسبه کرده و به میکروکولن تبدیل میکنیم.
پاسخ نهایی: با حل معادلات، مقدار بار q برابر با ۱ میکروکولن بهدست میآید. بنابراین گزینه صحیح ۱ است.
مثال مشابه: اگر جرم گلولهها دو برابر شود، برای حفظ تعادل، بار الکتریکی باید حدود ۱.۴ برابر شود (یعنی حدود ۱.۴ میکروکولن).
اگر میخواهی بیشتر یاد بگیری: میتوانی مسائل مشابه با زوایای مختلف یا با وجود میدان الکتریکی خارجی را تمرین کنی تا تسلطت بیشتر شود.
