Tatlong magkatulad na singil sa punto, bawat mass m = 0 .100kg at singil q hang mula sa tatlong mga string. Kung ang mga haba ng kaliwa at kanang mga string ay L = 30 cm at ang anggulo na may vertical ay θ = 45 .0 , Ano ang halaga ng bayad q?

Tatlong magkatulad na singil sa punto, bawat mass m = 0 .100kg at singil q hang mula sa tatlong mga string. Kung ang mga haba ng kaliwa at kanang mga string ay L = 30 cm at ang anggulo na may vertical ay θ = 45 .0 , Ano ang halaga ng bayad q?
Anonim

Ang sitwasyon na inilarawan sa problema ay ipinapakita sa itaas figure.

Hayaan ang mga singil sa bawat puntong singil (A, B, C) # qC #

Sa #Delta OAB, / _ OAB = 1/2 (180-45) = 67.5 ^ @ #

Kaya #/_CAB=67.5-45=22.5^@#

# / _ AOC = 90 ^ @ #

Kaya # AC ^ 2 = OA ^ 2 + OC ^ 2 = 2L ^ 2 #

# => R ^ 2 = 2L ^ 2 #

Para sa #Delta OAB, #

# AB ^ 2 = OA ^ 2 + OB ^ 2-2OA * OBcos45 ^ @ #

# => r ^ 2 = L ^ 2 + L ^ 2-2L ^ 2xx1 / sqrt2 = L ^ 2 (2-sqrt2) #

Ngayon pwersa kumikilos sa A

Ang elektrikal na salungat na puwersa ng B sa A

# F = k_eq ^ 2 / r ^ 2 #

Ang elektrikal na salungat na puwersa ng C sa A

# F_1 = k_eq ^ 2 / R ^ 2 #

kung saan # k_e = "Coulomb's const" = 9xx10 ^ 9Nm ^ 2C ^ -2 #

# 2 / sqrt2 / (2-sqrt2)

# = (2sqrt2 + 2) / 2 = sqrt2 + 1 #

At # T = "Pag-igting sa string" #

Kung isinasaalang-alang ang balanse ng mga puwersa na kumikilos sa A maaari naming isulat

Para sa vertical pwersa sa A

# Tcos45 + Fsin22.5 = mg #

# => T / sqrt2 = mg-Fsin22.5 …….. 1 #

Para sa pahalang pwersa sa A

# Tsin45 = Fcos22.5 + F_1 #

# => T / sqrt2 = Fcos22.5 + F_1 …….. 2 #

Paghahambing ng 1 isang 2 namin makuha

# Fcos22.5 + F_1 = mg-Fsin22.5 #

# => Fcos22.5 + Fsin22.5 + F_1 = mg #

# => F (cos22.5 + sin22.5) + F_1 = mg #

# => F (sqrt (cos ^ 2 22.5 + sin ^ 2 22.5 + 2sin22.5xxcos22.5)) + F_1 = mg #

# => F (sqrt (1 + sin45)) + F_1 = mg #

# => F (sqrt (1 + 1 / sqrt2)) + F_1 = mg #

# => F (sqrt ((2 + sqrt2) / sqrt2)) + F_1 = mg #

# => F_1xx (sqrt2 + 1) (sqrt ((2 + sqrt2) / sqrt2)) + F_1 = mg #

# => F_1 (sqrt2 + 1) (sqrt ((2 + sqrt2) / sqrt2)) + 1 = 0.1xx9.81 #

# => F_1xx6.47 = 0.1xx9.81 #

# => k_eq ^ 2 / R ^ 2 = (0.1xx9.81) /6.47~~0.152 #

# => q = Rxxsqrt (0.152 / k_e) #

# => q = sqrt2Lxxsqrt (0.152 / k_e) #

# => q = sqrt2xx0.3xxsqrt (0.152 / (9xx10 ^ 9)) C = 1.74muC #