חוק קולון - מטענים ומתיחויות במערכת עם כדורים זהים

שני כדורים זהים, בעלי מסות 90 גרם כל אחד, קשורים לתקרה כמתואר בציור. אורך החוט התחתון שווה 30 ס"מ, והחוטים עשויים מחומר מבודד. באיזה מטען זהה צריך לטעון את כל אחד מהכדורים, כדי שהמתיחויות בשני החוטים יהיו שוות?

השרטוט:

image

לא משנה איך ניסיתי לא הצלחתי.
אשמח לעזרה עם השאלה, תודה :slight_smile:

בהכרח בשאלה זו המטענים זהים שכן אם הם שונים אז לא היינו מקבלים מתיחות שווה וזאת מכיוון שהמטען העליון ימשך כלפי מטה והתחתון ימשך כלפי מעלה.
מערכת כוחות (כדור חום הוא התחתון וכדור אפור הוא העליון):

image

מכך נקבל את מערכת המשוואת:

\left\{\begin{matrix} mg = F \\ T = mg + F \end{matrix}\right.

לכן, נוכל להסיק כי מתקיים:

F=k\cdot \frac{q^2}{L}=mg \Rightarrow q=L\cdot \sqrt{\frac{mg}{k}}=3\cdot 10^{-6} c

מקווה שמובן.

לייק 1