質量 2.0×10~kg の小さな金属球Aが, 軽いナイロン
|糸でつるされている。 Aに電気量を与え, 4.9×10-"C
クーロンの法則
の正の電気量をもつ小さな金属球Bを近づけたところ。
者は同じ高さとなって,図のように静止した。A.
B間にはたらく静電気力の大きさと, Aの電気量を求
45"
4.9×10-C
B
A
0.30m
めよ。
() Aには, 重力、 糸の張力, Bとの間の静電気
カがはたらき, これらの力はつりあっている。
「解) Aには、重力 mg, 糸の張力T, 静電気力Fが
はたらき,図のように示される。水平方向, 鉛直方向
のそれぞれで力のつりあいの式を立てると、
水平方向:Tsin45°-F=0
鉛直方向:Tcos 45°-mg=0
これからTを消去して,
F=mg=(2.0×10-3) ×9.8=D1.96×10-2N
Tcos45" T
45
A
F
B
Tsin 45°
mgt
…0
力はつりあっており、 静電気力
Fは, AがBに引かれる向きと
なる。
静宅気か
2.0×10-N -
AとBは引力をおよぼしあうので、 Aがもつ電気量は
負であり,これをq(C]とする。クーロンの法則の式
-(p.214-式(1))で, 静電気力の大きさにつ
いて式を立てると。
Aの電気量の符号は, 静電気
力が引力か斥力かで判断し、
式(1)は,静電気力の大きさ
に絞って用いている。
ト
F
1.96×10-2=(9.0×10°)×
lal×(4.9×10-7)
0.30°
(1.96×10-2)×0.30
(9.0×10°)×(4.9×10-)
-=4.0×10-7C q<0から, q=-4.0×10~C
無日
気と磁気
