4. Какова величина заряда, перемещенного электрическим полем, если шарик массой 100 г падает с высоты 10 м, и сила

Для решения данной задачи нам необходимо применить формулу для работы \(A\) исходя из силы тяжести и разности потенциалов, а также привнести в нее известные значения.

Работа, совершаемая силой тяжести, определяется как умножение силы тяжести \(F\) на перемещение \(d\) в направлении силы. В данной задаче сила тяжести определяется массой \(m\) шарика и ускорением свободного падения \(g\), таким образом \(F = m \cdot g\). Перемещение \(d\) равно заданной высоте, то есть \(d = 10\, \text{м}\).

Работа, совершаемая электрическим полем, равна произведению заряда \(q\) на разность потенциалов \(\Delta V\). В задаче не указано, что электрическое поле совершает какую-либо работу, поэтому можем предположить, что электрическое поле не совершает работу (\(A_{\text{эл}} = 0\)).

Теперь, используя приведенные формулы и данные, можем найти величину заряда \(q\). Составим уравнение:

\[A_{\text{тяж}}} = A_{\text{эл}} \Rightarrow F \cdot d = q \cdot \Delta V.\]

Подставим известные значения:

\(m = 0.1\, \text{кг}\), \(g = 9.8\, \text{м/с}^2\), \(d = 10\, \text{м}\), \(\Delta V\) - неизвестная разность потенциалов.

Тогда уравнение будет выглядеть следующим образом:

\[0.1 \cdot 9.8 \cdot 10 = q \cdot \Delta V.\]

Решим это уравнение относительно \(q\):

\[q = \frac{0.1 \cdot 9.8 \cdot 10}{\Delta V}.\]

Таким образом, величина заряда \(q\) равна \(\frac{0.98}{\Delta V}\).

Обратите внимание, что значение \(\Delta V\) не дано в условии задачи, поэтому мы не можем найти конкретное количество заряда. Но мы можем установить, что величина заряда будет обратно пропорциональна разности потенциалов. То есть, чем меньше разность потенциалов, тем больше будет величина заряда и наоборот.