Какова сила натяжения нити, если заряд шарика составляет 2 микрокулона, масса шарика - 2 г, а электрическое поле имеет

Чтобы найти силу натяжения нити в данной задаче, мы можем использовать формулу для силы Кулона. Сила Кулона между двумя заряженными объектами определяется как произведение их зарядов, деленное на квадрат расстояния между ними, и умноженное на постоянную силы Кулона. Формула для силы Кулона выглядит так:

\[F = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}}\]

Где:
- F - сила Кулона между заряженными телами,
- k - постоянная силы Кулона (\(k \approx 8.99 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2\)),
- \(q_1\) и \(q_2\) - заряды заряженных тел,
- r - расстояние между заряженными телами.

В данной задаче у нас есть заряд шарика (\(q_1 = 2 \, \mu C\)), масса шарика (\(m = 2 \, \text{г}\)) и известна напряженность электрического поля (\(E = 150 \, \text{кВ/м}\)).

Сначала нам нужно найти заряд в Кулонах (\(q_1\)) вместо микрокулонов, так как формула требует намерение заряда в СИ (Системе Интернациональных Единиц) единицах. 1 микрокулон это \(1 \times 10^{-6}\) Кулона.

\[q_1 = 2 \times 10^{-6} \, \text{Кл}\]

Далее, нам нужно выразить массу шарика в килограммах (\(m\)), так как в СИ единицах масса измеряется в килограммах. 1 г это \(1 \times 10^{-3}\) килограмм.

\[m = 2 \times 10^{-3} \, \text{кг}\]

Теперь мы можем подставить все известные значения в формулу для силы Кулона:

\[F = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}}\]

Перейдем теперь к нахождению силы натяжения нити.

Чтобы найти силу натяжения нити, мы можем использовать баланс сил. Вертикальная сила натяжения нити должна равняться силе тяжести (\(F_g\)) шарика. Формула для силы тяжести:

\[F_g = m \cdot g\]

Где:
- \(F_g\) - сила тяжести,
- m - масса шарика,
- g - ускорение свободного падения (\(g \approx 9.8 \, \text{м/с}^2\)).

Подставляем известные значения:

\[F_g = 2 \times 10^{-3} \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/с}^2\]

\[F_g = 1.96 \times 10^{-2} \, \text{Н}\]

Таким образом, сила натяжения нити равна 1.96 x 10^(-2) Ньютон.