Bài 7: 2 quả cầu nhỏ khối lượng giống nhau treo vào 1 điểm bởi 2 dây [TEX]l=20cm[/TEX]. Truyền cho 2 quả cầu điện tích tổng cộng [TEX]q=8.10^{-7} C[/TEX], chúng đẩy nhau, các dây treo hợp thành [TEX]2\alpha = 90^0[/TEX]. Cho [TEX]g=10\frac{m}{s^2}[/TEX]
a. Tìm khối lượng mỗi quả cầu
b. Truyền thêm cho quả cầu 1 điện tích q, 2 quả cầu vẫn đẩy nhau nhưng góc giữa 2 dây treo giảm còn [TEX]60^0[/TEX]. Tính q
Vì 2 quả cầu treo cùng 1 điểm nên chúng tiếp xúc vs nhau [tex] \Rightarrow q_1=q_2=\frac{q}{2}[/tex], mỗi quả lệch phương thẳng đứng 45 độ, vec tơ lực tương tác có phương nằm ngang.
Áp dụng phép chiếu:
[tex]Tcos45^o=P[/tex]
[tex]F=Tcos45_o[/tex]
vậy [tex]P=F[/tex].
Khoảng cách R[tex]R=2l.sin45^o[/tex].Có R, có q thì tìm được F, từ F suy ra được P.
b/áp dụng phép chiếu cho quả cầu 1:
[tex]tan\alpha=\frac{F}{P}[/tex]
Áp dụng cho quả cầu 2:
[tex]tan(60- \alpha )=\frac{F}{P}[/tex]
[tex] \Rightarrow \alpha=60-tan\alpha [/tex].vậy alpha bằng 30 độ.(alpha là góc dây quả cầu 1 hợp với phương thẳng đứng.)
Khoảng cách R[tex]R^2=2l^2(1-cos60)[/tex](vì lúc này tam giác chứa R là tam giác cân)
Có được alpha thế vào suy ra được F, kết hợp với R và q2 để tính ra q:
[tex]F=\frac{k(q_1+q)q_1}{R^2}[/tex](vì q1=q2 và góc alpha giảm nên q ra kết quả sẽ âm)