Стержень, шарик и нить
5/10Тонкий жесткий непроводящий стержень длиной \(L\) несет на себе электрический заряд \(Q\), который равномерно распределен по длине стержня. Маленький шарик имеет электрический заряд \(q\) и прикреплен к одному из концов стержня тонкой непроводящей и незаряженной нитью длиной \(R\). Какова сила натяжения нити, если система находится в равновесии? Считать, что \(Q/q > 0\). Силу тяжести не учитывать.
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаРазбейте стержень на малые элементы и просуммируйте (проинтегрируйте) силы их действия на шарик. Либо найдите работу силы при малом смещении шарика как убыль энергии взаимодействия.
Ответ\(F(R) = k\dfrac{qQ}{R(R+L)} = \dfrac{qQ}{4\pi\varepsilon_0 R(R+L)}\).
Похожие задачи
- Поле точечных зарядов МОШ 2011/12, 10 кл.
- Равновесие заряда в вершине треугольника МОШ 2012/13, 10 кл.
- Заряды на циферблате часов МОШ 2020/21, 11 кл.
- Заряженные шарик и стержень МОШ 2010/11, 10 кл.
- Заряженный шарик в поле МОШ 2017/18, 11 кл.
- Похоже на Сатурн ВсОШ 2022/23, 11 кл.