Ответ от Sleeping Monk

"Влиянием воздуха на систему пренебрегаем (заменяя его вакуумом). Угол расхождения не изменился, следовательно расстояние между шариками также не изменилось. Пусть сила электростатического взаимодействия (сила Кулона) заряженных шариков в воздухе равна F, в керосине, как в диэлектрике она упадет по величине ровно в eps (эпсилон) = 2 раз.

Распишем силы, которые действуют на шарики в воздухе: сила тяжести (вертикально вниз), сила Кулона (горизонтально вдоль линии, соединяющей шарики, действует отталкивающе), сила натяжения нити T - направлена вдоль нити. В керосине дополнительно появляется выталкивающая архимедова сила, направленная вертикально вверх и равная ro_k*g*V, где ro_k=0,8*(10^3)кг/м^3, а V - объем шарика. Введем прямоугольную систему координат, одна ось которой направлена вертикально вверх, а другая, соответственно, горизонтально, допустим, вправо. Тогда проекции указанных сил на обе оси в обоих случаях будут:

[1] T1*cos(a) = mg
[2] T1*sin(a) = F

[3] T2*cos(a) + ro_k*g*V = mg
[4] T2*sin(a) = F/eps

Из [2] и [4] видим, что

T2 = T1/eps.

Подставляя это равенство в [3] и используя [1], имеем:

mg = T1*cos(a)/eps + ro_k*g*V = mg/eps + ro_k*g*V.

Вспоминая, что m=ro*V, где ro - плотность материала шариков, имеем отсюда:

ro = (eps/(eps-1))*ro_k.

После подставления численных значений, получим ro = 1,6*(10^3)кг/м^3. Это ответ."

Это ответ от пользователя Sleeping Monk на вопрос: Задача по физике.Была дана на контролке в школе.

Оцените, пожалуйста, этот ответ
Отказаться от рассылки ответов на этот вопрос