Задача на закон Кулона

image
На нерастяжимой диэлектрической нити, расположенной в
вакууме, закреплены на одинаковых расстояниях a друг от друга N точечных положительных
зарядов. Величины зарядов указаны на рисунке. Модуль силы натяжения участка нити между
первым и вторым зарядами равен T. Чему равен модуль силы натяжения T23 участка нити
между вторым и третьим зарядами? Чему равна величина T23 при N = 2015?
Не понял решение задачи. Есть ли другие способы для решения?


2 лайка

Интересная задача, крутое решение через подобие(важная идея), думаю было бы лучше понять его. Какой именно момент решения не понятен?
Не очень вижу другие методы, упираются в расчет суммы. Возможно и есть, но скорее всего они будут использовать похожую идею, разобраться не с каждым зарядом отдельно, а сразу со всеми.

2 лайка

Всё так и есть, для вычисления подобных сумм такими приемами и пользуются. Так что прямое решение через математику чисто технически не отличается.

1 лайк

В тот момент в котором они добавили новый заряд.Почему на заряд q/2 в новой цепочке будет действовать электростатическая сила F/4?

1 лайк

Они добавили справа заряд, и убрали слева заряд. Получается новая цепочка с таким же распределением заряда, каждый раз он уменьшается в 2 раза в цепочке, количество зарядов тоже одинаковое. Новая цепочка подобна первой, новую можно получить из первой просто уменьшив все заряды в два раза. Сила натяжения нити у крайнего заряда будет равна электростатическому взаимодействию с остальными зарядами, в первой цепочке она равна Т. При это сила взаимодействия пропорциональна квадрату велечины заряда, из суммы для выражения силы можно вынести за скобку у всех членов заряд в квадрате. Так в новой цепочке сила на крайний заряд q/2 будет в 2² раз меньше, так как заряд меньше в 2 раза.
При этом Т/4 это сила на заряд q/2 в новой цепочке, в старой сила будет другой так как есть слева заряд q, и слева нет заряда q/2^N. Если учесть это, и расписывать условие равновесия для заряда q/2 то можно найти натяжение Т23

3 лайка