Какой заряд имеет шарик массой 41 мг, находящийся в равновесии под действием гоавитационной и электростатической силы

Какой заряд имеет шарик массой 41 мг, находящийся в равновесии под действием гоавитационной и электростатической силы в поле с напряжённостью E=400 кН/Кл?
Zolotoy_Lord

Zolotoy_Lord

Чтобы решить данную задачу, нам нужно определить заряд шарика и учесть действие гравитационной и электростатической сил.

Дано:
Масса шарика, m = 41 мг = 0.041 г
Напряженность поля, E = 400 кН/Кл

Первым шагом определим силу тяжести, действующую на шарик. Сила тяжести вычисляется по формуле:
\(F_{\text{тяж}} = m \cdot g\),
где \(m\) - масса шарика, а \(g\) - ускорение свободного падения, которое принимается равным приближенно \(9.8\) м/с².

Подставляя значения в формулу, получаем:
\(F_{\text{тяж}} = 0.041 \, \text{г} \cdot 9.8 \, \text{м/с²}\).

Теперь определим силу, с которой электростатическое поле действует на шарик. Для этого воспользуемся формулой:
\(F_{\text{эл}} = q \cdot E\),
где \(q\) - заряд шарика, а \(E\) - напряженность электростатического поля.

Мы знаем, что шарик находится в равновесии, значит сила тяжести и сила электростатического поля должны быть равными по модулю:
\(F_{\text{тяж}} = F_{\text{эл}}\).

Подставляя значения, получаем:
\(0.041 \, \text{г} \cdot 9.8 \, \text{м/с²} = q \cdot 400 \, \text{кН/Кл}\).

Теперь решим уравнение относительно \(q\), чтобы найти заряд шарика:
\(0.041 \, \text{г} \cdot 9.8 \, \text{м/с²} = q \cdot 400 \, \text{кН/Кл}\).

Делая необходимые вычисления, получаем:
\(q = \frac{{0.041 \, \text{г} \cdot 9.8 \, \text{м/с²}}}{{400 \, \text{кН/Кл}}}\).

Выполнив все вычисления, сразу сократим единицы измерения:
\(q = \frac{{0.041 \times 10^{-3} \times 9.8}}{{400 \times 10^3}} \, \text{Кл}\).

Получившееся значение заряда шарика примерно равно:
\(q \approx 1.005 \times 10^{-6} \, \text{Кл}\).

Ответ: Шарик имеет заряд примерно \(1.005 \times 10^{-6}\) Кл.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello