Какой заряд имеет пылинка массой 2*10^-7 г, находящаяся в вертикально направленном однородном электрическом поле с напряжённостью 4кВ/м, если сила тяжести, действующая на неё, равновесна силе электрического поля? Ответ выразите в пикокулонах и округлите до десятых. Ускорение свободного падения равно 10м/с.
Песчаная_Змея
Для решения данной задачи нам необходимо использовать равенство силы тяжести и силы электрического поля. Давайте посмотрим на формулы, которые нам понадобятся.
Сила тяжести \(F_{тяж} = m \cdot g\), где \(m\) - масса пылинки, \(g\) - ускорение свободного падения.
Сила электрического поля \(F_{э} = q \cdot E\), где \(q\) - заряд пылинки, \(E\) - напряжённость электрического поля.
По условию задачи сила тяжести равновесна силе электрического поля, то есть \(F_{тяж} = F_{э}\).
Подставим формулы и найдём заряд пылинки:
\(m \cdot g = q \cdot E\)
Разделим обе части равенства на \(E\):
\(q = \frac{m \cdot g}{E}\)
Подставим известные значения:
\(m = 2 \cdot 10^{-7} \, г\)
\(g = 10 \, м/с^2\)
\(E = 4 \cdot 10^3 \, кВ/м\)
Переведём единицы измерения в СИ:
\(m = 2 \cdot 10^{-7} \, г = 2 \cdot 10^{-10} \, кг\)
\(E = 4 \cdot 10^3 \, кВ/м = 4 \cdot 10^6 \, В/м\)
Подставим значения:
\(q = \frac{2 \cdot 10^{-10} \, кг \cdot 10 \, м/с^2}{4 \cdot 10^6 \, В/м}\)
Упростим выражение:
\(q = \frac{2 \cdot 10^{-10} \cdot 10}{4 \cdot 10^6} \, Кл\)
\(q = \frac{2}{2 \cdot 10^6} \, Кл\)
\(q = 10^{-6} \, Кл\)
Таким образом, заряд пылинки равен \(10^{-6}\) Кл или в пикокулонах это будет \(1\) пКл (пикокулон). Ответ округляем до десятых.
Сила тяжести \(F_{тяж} = m \cdot g\), где \(m\) - масса пылинки, \(g\) - ускорение свободного падения.
Сила электрического поля \(F_{э} = q \cdot E\), где \(q\) - заряд пылинки, \(E\) - напряжённость электрического поля.
По условию задачи сила тяжести равновесна силе электрического поля, то есть \(F_{тяж} = F_{э}\).
Подставим формулы и найдём заряд пылинки:
\(m \cdot g = q \cdot E\)
Разделим обе части равенства на \(E\):
\(q = \frac{m \cdot g}{E}\)
Подставим известные значения:
\(m = 2 \cdot 10^{-7} \, г\)
\(g = 10 \, м/с^2\)
\(E = 4 \cdot 10^3 \, кВ/м\)
Переведём единицы измерения в СИ:
\(m = 2 \cdot 10^{-7} \, г = 2 \cdot 10^{-10} \, кг\)
\(E = 4 \cdot 10^3 \, кВ/м = 4 \cdot 10^6 \, В/м\)
Подставим значения:
\(q = \frac{2 \cdot 10^{-10} \, кг \cdot 10 \, м/с^2}{4 \cdot 10^6 \, В/м}\)
Упростим выражение:
\(q = \frac{2 \cdot 10^{-10} \cdot 10}{4 \cdot 10^6} \, Кл\)
\(q = \frac{2}{2 \cdot 10^6} \, Кл\)
\(q = 10^{-6} \, Кл\)
Таким образом, заряд пылинки равен \(10^{-6}\) Кл или в пикокулонах это будет \(1\) пКл (пикокулон). Ответ округляем до десятых.
Знаешь ответ?