Živjo ponovno. Lepo, da se trudiš, pa vseeno probaj take naloge najprej sam samostojno rešit in potem povedat, kje tiči problem.
Prva naloga je enaka kot ta
viewtopic.php?t=1560, s to razliko, da ne veš točno, kam moraš postaviti tretji naboj. V ta namen predlagam, da si narišeš sile (in paziš na pozitiven oziroma negativen predznak tretjega naboja).
Pri drugi pa bolj težko pomagam, če nimaš v glavi slike, kako izgledajo naboji na kroglicah. Pa bom vseeno poskusil.
Skica, ki jo narediš mora kazati kroglici, ki visita na vrvici in sta odmaknjeni, tako da je kot med vrvicama 20 stopinj. Nato narišeš sile na eno izmed kroglic. Ugotoviš sledeče. Sila teže deluje navpično navzdol, električna sila pa deluje vodoravno stran od druge kroglice (sila je odbojna, saj sta kroglici enako nabiti). Druga ugotovitev je ta, da kroglica tudi miruje, se pravi, je vsota vsej zunanjih sil, ki delujejo nanjo, enaka 0. Pa si rešil pol naloge, manjka še izračun.
Kakšno tako nalogo se da rešit s podobnimi trikotniki (med geometrijo in silami), drugače pa tudi takole:
Sila teže je enaka projekciji sile vrvice na vodoravnico, to je
\(F_{v}\cos\frac{\alpha}{2}=mg\). Električna sila med kroglicama pa uravnoveša projekcijo sile vrvice na vodoravnico, se pravi
\(F_{v}\sin\frac{\alpha}{2}=\frac{e^{2}}{4\pi \epsilon_{0}r^{2}}\), kjer je
\(r\) razdalja med kroglicama.
Razdaljo
\(r\) določiš s slike, in sicer znaša:
\(r=2l\sin\frac{\alpha}{2}\)
No, enačb je že dovolj. Iz ene potegneš silo vrvice in jo vneseš v drugo, dobiš nekaj takega:
\(\frac{mg\sin\frac{\alpha}{2}}{\cos\frac{\alpha}{2}}=\frac{e^{2}}{4\pi\epsilon_{0}r^{2}}\)
Noter daš še razdaljo
\(r\), ki si jo prej izačunal, pa dobiš za naboj:
\(e=\sqrt{16mg\pi\epsilon_{0}l^{2}\frac{\sin^{3}\frac{\alpha}{2}}{\cos\frac{\aplha}{2}}}=2,7\cdot10^{-7}\;\rm{As}\)
PS: Brez prave skice, so vse debate brce v temo! Naloge je treba samostojno reševati, drugače nima smisla, da jih počneš, ker te ničesar ne bodo naučile.
hvala vsem