На приведенном рисунке изображены два заряженных шарика, связанных нитью. Один из шариков, обозначенный как шарик 1٫ находится под действием силы тяжести величиной 2 H. Также на шарик 1 действует сила натяжения нити٫ которая направлена вверх.
Мы должны определить, с какой силой шарик 2 действует на шарик 1, чтобы он оставался в равновесии в отклоненном от вертикали положении.
Чтобы понять, какая сила действует на шарик 1, давайте рассмотрим силы, действующие на него. Сила тяжести направлена вниз и равна 2 H, а сила натяжения нити направлена вверх.По определению равновесия, всякий раз, когда объект находится в равновесии, сумма всех действующих на него сил равна нулю. То есть, сумма сил тяжести и силы натяжения должна быть равна нулю.Пусть сила, с которой шарик 2 действует на шарик 1, обозначена как F. Тогда сумма сил, действующих на шарик 1, будет равна силе тяжести (2 H) минус сила натяжения нити плюс сила, с которой шарик 2 действует на шарик 1 (F)⁚
2 H ⎯ сила натяжения нити F 0
Так как шарик 1 находится в равновесии٫ сумма сил равна нулю. Подставляя известные значения٫ мы можем выразить силу٫ с которой шарик 2 действует на шарик 1⁚
2 H F 0
Следовательно, F -2 H
Таким образом, шарик 2 действует на шарик 1 с силой величиной -2 H. Здесь отрицательный знак указывает на то, что шарик 2 действует в противоположном направлении по сравнению с силой тяжести, то есть направленный вверх.