CAIE AS & A level 2019, май-июнь, физика, вариант 42, вопрос № 1 (9702/42/M/J/19) — автор Саджит ...

Экзаменационный бланк № 1 (9702/42/M/J/19) CAIE AS & A level, май-июнь 2019 г., автор Саджит Чандра Шакья, Непал Глава - ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ и ГРАВИТАЦИЯ Две точечные массы разделены расстоянием x в вакууме. Укажите выражение для силы F между двумя массами M и m. Укажите название любого другого используемого символа. (b) Маленький шар S прикреплен к одному концу стержня, как показано на рис. 1.1. Стержень подвешен на вертикальной нити и расположен горизонтально. Расстояние от центра шара S до нити составляет 8,0 см. Большой шар L расположен рядом со шаром S, как показано на рис. 1.2. Между шарами S и L действует сила притяжения, заставляющая шар S перемещаться на расстояние 1,2 мм. Линия, соединяющая центры сфер S и L, перпендикулярна стержню. (i) Покажите, что угол θ, на который поворачивается стержень, равен 1,5 × 10⁻² рад. Вращение стержня вызывает скручивание нити. Крутящий момент T (в Н·м), необходимый для скручивания нити на угол β (в рад), определяется формулой T = 9,3 × 10⁻¹⁰ × β. Вычислите крутящий момент в нити, когда сфера L расположена, как показано на рис. 1.2. Расстояние между центрами сфер S и L составляет 6,0 см. Масса сферы S равна 7,5 г, а масса сферы L равна 1,3 кг. (i) Приравняв крутящий момент в (b)(ii) к моменту относительно нити, создаваемому гравитационным притяжением между сферами, вычислите значение гравитационной постоянной. Объясните, почему суммарная сила взаимодействия между сферами может быть не равна силе, рассчитанной с использованием закона всемирного тяготения Ньютона.