Edit to “Решение”
ru/6.1.7.md
+18 −2
| ### Условие | |||
| $6.1.7.$ Три заряда $q_1$, $q_2$, $q_3$ связаны друг с другом двумя нитями. Длина каждой нити $l$. Найдите их силу натяжения. | |||
|  | |||
| ### Решение | |||
| @@ -9,13 +9,29 @@Решение | |||
| В установившемся режиме заряды будут покоиться, т.е. действие всех сил на них будет скомпенсированно. Запишем второй закон Ньютона для каждого из зарядов: | |||
| $$ | |||
| − | |||
| + | F_{12}+F_{13}-T_{12}=0\tag{1} | ||
| $$ | |||
| + | $$ | ||
| + | -F_{12}+T_{12}+F_{23}-T_{23}=0\tag{2} | ||
| + | $$ | ||
| + | |||
| + | $$ | ||
| + | F_{23}+F_{13}-T_{23}=0\tag{3} | ||
| + | $$ | ||
| + | |||
| Расспишем силу Кулона, взаимодействия зарядов | |||
| $$ | |||
| − | |||
| + | \frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{q_1q_2}{\ell^2}+\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{q_1q_3}{(2\ell)^2}-T_{12}=0\tag{4} | ||
| + | $$ | ||
| + | |||
| + | $$ | ||
| + | -\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{q_1q_2}{\ell^2}+\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{q_2q_3}{\ell^2}+T_{12}-T_{23}=0\tag{5} | ||
| + | $$ | ||
| + | |||
| + | $$ | ||
| + | \frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{q_2q_3}{\ell^2}+\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{q_1q_3}{(2\ell)^2}-T_{23}=0\tag{6} | ||
| $$ | |||
| Из уравнений $(1),(3)$ найдём силу натяжения нитей $T_{12}$ и $T_{23}$ | |||
| $$ | |||
| \boxed{T_{12}=\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{q_1(4q_2+q_3)}{4\ell^2};\quad T_{23}=\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{q_3(4q_2+q_1)}{4\ell^2}} | |||
| $$ | |||
| #### Ответ | |||
| $$ | |||
| \frac{q_1(4q_2+q_3)}{16\pi\varepsilon_0\ell^2}\parallel \frac{q_3(4q_2+q_1)}{16\pi\varepsilon_0\ell^2} | |||
| $$ | |||
| unchanged lines 10 | |||
| ### Условие | ### Условие | ||
| $6.1.7.$ Три заряда $q_1$, $q_2$, $q_3$ связаны друг с другом двумя нитями. Длина каждой нити $l$. Найдите их силу натяжения. | $6.1.7.$ Три заряда $q_1$, $q_2$, $q_3$ связаны друг с другом двумя нитями. Длина каждой нити $l$. Найдите их силу натяжения. | ||
|  |  | ||
| ### Решение | ### Решение | ||
| @@ -9,13 +9,29 @@Решение | |||
| В установившемся режиме заряды будут покоиться, т.е. действие всех сил на них будет скомпенсированно. Запишем второй закон Ньютона для каждого из зарядов: | В установившемся режиме заряды будут покоиться, т.е. действие всех сил на них будет скомпенсированно. Запишем второй закон Ньютона для каждого из зарядов: | ||
| $$ | $$ | ||
| F_{12}+F_{13}-T_{12}=0\tag{1} | |||
| $$ | $$ | ||
| $$ | |||
| -F_{12}+T_{12}+F_{23}-T_{23}=0\tag{2} | |||
| $$ | |||
| $$ | |||
| F_{23}+F_{13}-T_{23}=0\tag{3} | |||
| $$ | |||
| Расспишем силу Кулона, взаимодействия зарядов | Расспишем силу Кулона, взаимодействия зарядов | ||
| $$ | $$ | ||
| \frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{q_1q_2}{\ell^2}+\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{q_1q_3}{(2\ell)^2}-T_{12}=0\tag{4} | |||
| $$ | |||
| $$ | |||
| -\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{q_1q_2}{\ell^2}+\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{q_2q_3}{\ell^2}+T_{12}-T_{23}=0\tag{5} | |||
| $$ | |||
| $$ | |||
| \frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{q_2q_3}{\ell^2}+\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{q_1q_3}{(2\ell)^2}-T_{23}=0\tag{6} | |||
| $$ | $$ | ||
| Из уравнений $(1),(3)$ найдём силу натяжения нитей $T_{12}$ и $T_{23}$ | Из уравнений $(1),(3)$ найдём силу натяжения нитей $T_{12}$ и $T_{23}$ | ||
| $$ | $$ | ||
| \boxed{T_{12}=\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{q_1(4q_2+q_3)}{4\ell^2};\quad T_{23}=\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{q_3(4q_2+q_1)}{4\ell^2}} | \boxed{T_{12}=\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{q_1(4q_2+q_3)}{4\ell^2};\quad T_{23}=\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{q_3(4q_2+q_1)}{4\ell^2}} | ||
| $$ | $$ | ||
| #### Ответ | #### Ответ | ||
| $$ | $$ | ||
| \frac{q_1(4q_2+q_3)}{16\pi\varepsilon_0\ell^2}\parallel \frac{q_3(4q_2+q_1)}{16\pi\varepsilon_0\ell^2} | \frac{q_1(4q_2+q_3)}{16\pi\varepsilon_0\ell^2}\parallel \frac{q_3(4q_2+q_1)}{16\pi\varepsilon_0\ell^2} | ||
| $$ | $$ | ||
| unchanged lines 10 | |||