Какой заряд (в Кл) имеет капля массой 1·10^-4 г, находящаяся в равновесии в однородном электрическом поле

Чтобы решить данную задачу, нам понадобятся некоторые физические законы и формулы. Одна из основных формул, которую мы будем использовать, называется законом Кулона. Он описывает силу, действующую между двумя электрически заряженными частицами.

Закон Кулона гласит, что сила \( F \), действующая между двумя заряженными частицами, пропорциональна произведению их зарядов \( q_1 \) и \( q_2 \), и обратно пропорциональна квадрату расстояния \( r \) между ними. Математически это можно записать следующим образом:
\[ F = \frac{{k \cdot q_1 \cdot q_2}}{{r^2}} \]
где \( F \) - сила, \( q_1 \) и \( q_2 \) - заряды частиц, \( r \) - расстояние между ними, а \( k \) - постоянная пропорциональности, известная как электростатическая константа.

В данной задаче у нас есть капля с известной массой и электрическое поле с известной напряженностью. Наша задача - найти заряд этой капли.

Первым шагом найдем силу, действующую на каплю. Мы усматриваем, что электрическая сила и сила тяжести должны быть равны друг другу.

Сила тяжести можно выразить, используя закон Ньютона: \( F_g = m \cdot g \), где \( m \) - масса капли, \( g \) - ускорение свободного падения.

В нашем случае ускорение свободного падения равно приближенно 9,8 м/с². Поэтому сила тяжести равна:
\[ F_g = (1 \times 10^{-4}) \times 9,8 = 9,8 \times 10^{-5} \, \text{Н} \]

Теперь найдем силу, действующую на каплю в электрическом поле. Обратимся к закону Кулона:

\[ F_e = q \cdot E \]
где \( F_e \) - электрическая сила, \( q \) - заряд капли, \( E \) - напряженность электрического поля.

Из условия задачи мы знаем, что напряженность электрического поля составляет 100 Н/Кл. Подставим известные значения:
\[ F_e = q \cdot 100 \, \text{Н/Кл} \]

Так как капля находится в равновесии, сила тяжести и электрическая сила должны быть равны:
\[ F_g = F_e \]

Подставим значения сил в уравнение:
\[ 9,8 \times 10^{-5} \, \text{Н} = q \cdot 100 \, \text{Н/Кл} \]

Теперь найдем заряд капли:
\[ q = \frac{9,8 \times 10^{-5} \, \text{Н}}{100 \, \text{Н/Кл}} = 9,8 \times 10^{-7} \, \text{Кл} \]

Обычно заряд измеряется в кулонах (Кл). Таким образом, капля имеет заряд \( 9,8 \times 10^{-7} \) Кл.

Итак, чтобы ответить на задачу, капля массой 1·10^-4 г, находящаяся в равновесии в однородном электрическом поле с напряженностью 100 H/кл, имеет заряд 9,8·10^-7 Кл.