Problem 13.20
หัวข้อ: กฎของคูลอมบ์ (Coulomb’s Law)
ประจุทรงกลมขนาดเล็กเหมือนกันแต่ละลูกมีประจุขนาด q และอยู่อย่างสมดุลดังรูป ด้านล่าง จงหาขนาดมวลของทรงกลมดังกล่าว?
คำตอบ
\(\therefore m =\frac{kq^{2}}{2g\ell ^{2}}\;\blacksquare\)
\(\therefore m =\frac{kq^{2}}{2g\ell ^{2}}\;\blacksquare\)
ดูวิธีทำ
พิจารณาแผนภาพอิสระของวัตถุ โดยสมมติให้วัตถุมีมวลเท่ากับ m
T
\(45º\)
\(\frac{kq^{2}}{(2\ell \sin (45º))^{2}}=\frac{kq^{2}}{2\ell ^{2}}\)
mg
จาก \(\Sigma \vec{F} = 0\)
îĵîĵ
\(Tsin(45º) + Tcos(45º) -\frac{kq^{2}}{2\ell ^{2}}- mg = 0\)
\(\therefore Tcos(45º) = mg\) และ \(Tsin(45º) = \frac{kq^{2}}{2\ell ^{2}}\)
จะได้ \(\frac{Tcos(45º)}{Tsin(45º)}=\frac{mg2\ell ^{2}}{kq^{2}}\)
\(\therefore m =\frac{kq^{2}}{2g\ell ^{2}}\;\blacksquare\)