`ℓ=20\ cm="0,2"\ m`
`α=30°`
`m="0,5"\ g="0,5"·10^(-3)\ kg`
`Q=?`

Kell egy jó ábra minden ilyen feladathoz, ami mutatja, hogy milyen erők hatnak az adott testre. Csatoltam egy ilyen ábrát.

A két gömb távolsága (`r`):
Koszinusztétellel számolható:
`r^2=ℓ^2+ℓ^2-2·ℓ·ℓ·cos\ α`
`r^2=2ℓ^2(1-cos\ 30°)=2·"0,2"^2(1-sqrt3/2)`
Az `r` méterben jön ki. Számold ki.

A rajzon összekötöttem a két gömböt. Abban az irányban hat a felső gömbre ez a Coulomb erő:
`F_C=k·(Q·Q)/r^2`
Mivel a töltések előjele is egyforma, ez taszító erő, jobbra felfelé hat az egyenes mentén.

Egyensúlyban van a golyó, ezért kell legyen egy ugyanekkora nagyságú ellentétes irányú (vagyis az egyenes mentén lefelé balra) ható erő is. Ez az erő két erőnek az eredője, ami mindkettő a golyóra hat:
- nehézségi erő lefelé: `G=m·g`
- kötélerő felfelé balra a kötél irányában `F_k`
A nehézségi erő állandó, mindegy, mekkora szögben van a kötél. A kötélerő nem állandó, pont akkora, hogy minden egyensúlyban legyen. (Az egy kényszererő.)

Gondolatban bontsuk fel a kötélerőt két komponensre, ahogy az ábrán a fekete szaggatott vektorok mutatják: az egyik párhuzamos `G`-vel, a másik párhuzamos `F_C`-vel. Ennek a kettőnek (`G'` valamint `F_C'`) a vektoriális összege éppen `F_k`.
`G'` ugyanakkora kell legyen, mint `G`, csak ellentétes irányú, hogy az erők függőleges komponenseinek az eredője nulla legyen. `F_C'` pedig ugyanakkora ellentétes kell legyen, mint `F_C`, hogy a ferde irányú komponensek eredője is 0 legyen.

Az `F_k,\ G',\ F_C'` erők háromszöge hasonló az `ℓ,\ ℓ,\ r` háromszöggel, hisz oldalaik párhuzamosak. Így fel lehet írni aránypárokat rájuk. (A vesszős vektorok helyett a vessző nélkülieket írom az arányban, hisz nagyságuk egyforma) :
`F_C/G=ℓ/r`
`F_C=G·ℓ/r`

`k·(Q·Q)/r^2=G·ℓ/r`
`Q^2=(r·G·ℓ)/k`
Számold ki belőle `Q`-t...