Problem 13.19
หัวข้อ: กฎของคูลอมบ์ (Coulomb’s Law)
ประจุทรงกลมขนาดเล็กเหมือนกันมวล m อยู่อย่างสมดุลดังรูปด้านล่าง จงหาขนาด ของประจุไฟฟ้าของทรงกลมดังกล่าว?
คำตอบ
\(q = 2\ell \sin \theta \sqrt{\frac{mgtan\theta}{k}}\;\blacksquare\)
\(q = 2\ell \sin \theta \sqrt{\frac{mgtan\theta}{k}}\;\blacksquare\)
ดูวิธีทำ
T
พิจารณาแผนภาพอิสระของวัตถุ
\(\theta\)
\(\frac{kq^{2}}{(2\ell \sin \theta )^{2}}m\)
จาก \(\Sigma F_{x}= 0\)
mg
\(Tsin\theta -\frac{kq^{2}}{(2\ell \sin \theta )^{2}}= 0; r = 2\ell \sin \theta\)
\(Tsin\theta =\frac{kq^{2}}{4\ell ^{2}\sin ^{2}\theta}\cdots \cdots (1)\)
จาก \(\Sigma F_{y}= 0\)
\(Tcos\theta - mg = 0\)
\(Tcos\theta = mg\cdots \cdots (2)\)
\((1)/(2) ; \tan \theta =\frac{kq^{2}}{4mg\ell ^{2}\sin ^{2}\theta}\)
\(q = 2\ell \sin \theta \sqrt{\frac{mgtan\theta}{k}}\;\blacksquare\)