ГЛАВА 23. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЗАРЯДОВ. ЗАКОН КУЛОНА. ПРИНЦИП СУПЕРПОЗИЦИИ
Пример 23.2. Два одинаково заряженных шарика, подвешенных на нитях одинаковой длины опускают в однородную непроводящую жидкость. Какова плотность материала шариков, если угол расхождения нитей в воздухе и в жидкости одинаковый. Диэлектрическая проницаемость жидкости , плотность .
Решение. В воздухе на каждый шарик действуют: сила тяжести , сила натяжения нити и кулоновская сила отталкивания от другого шарика (рис. 23.3, а, показан только один шарик, для второго картина такая же). Условие равновесия шариков в проекциях на вертикальную и горизонтальную оси имеет вид
Рис. 23.3
После опускания шариков в жидкость с диэлектрической проницаемостью , во-первых, в раз уменьшается кулоновская сила, во-вторых, возникает сила Архимеда (см. рис. 23.3, б, снова показан только один шарик). Поэтому условия равновесия шариков в этом случае имеют вид
где - сила натяжения нити во втором случае. Выражая тангенс угла наклона нити в первом и втором случае из уравнений (23.4) и (23.5) и приравнивая эти выражения, получим