Найди плотность объектов

Предмет: Физика
Раздел: Электростатика, Архимедова сила

Разбор задачи

Имеем два заряженных объекта, подвешенных на нитях, которые находятся сначала в вакууме, а затем в жидкой среде. Угол между нитями не изменяется, что означает, что равновесие сил сохраняется.

Основные силы, действующие на объекты:

1. Сила тяжести: F_g = mg = \rho_o V g, где \rho_o — плотность объекта, V — его объем, g — ускорение свободного падения.
2. Электростатическая сила: F_e (не изменяется, так как угол между нитями остается тем же).
3. Сила натяжения нитей: компенсирует остальные силы.
4. Выталкивающая сила в жидкости (Архимедова сила): F_A = \rho_l V g, где \rho_l = 790 кг/м³ — плотность жидкости.

Поскольку угол между нитями не изменяется, суммарная вертикальная сила остается неизменной. Это означает, что в жидкости вес объекта уменьшается на величину выталкивающей силы:

\rho_o V g - \rho_l V g = \rho_o V g

Сокращая V g, получаем:

\rho_o - \rho_l = \rho_o

Отсюда:

\rho_o = 2 \rho_l

Подставляем \rho_l = 790 кг/м³:

\rho_o = 2 \times 790 = 1580 кг/м³.

Ответ:

1580 кг/м³.