Под каким углом отклонится от вертикали маленький шарик с зарядом 4*10^-7 кл и массой 4 мг, если он подвешен на нити

Для решения этой задачи нам понадобятся понятия электростатики и силы тяжести.

Начнем с того, что напряженность электрического поля \(E\) определяется как отношение силы \(F\) действующей на заряд к его величине:

\[E = \frac{F}{q},\]

где \(q\) — величина заряда, а \(F\) — сила, действующая на него. В данном случае, \(q = 4 \times 10^{-7}\) Кл.

Также, в данной задаче шарик подвешен на нити и находится в состоянии равновесия. Это значит, что сила электрического поля, действующая на шарик, уравновешивается силой тяжести. Силу тяжести \(mg\) можно выразить как произведение массы шарика \(m\) на ускорение свободного падения \(g\). Ускорение свободного падения обычно принимается равным \(9.8\) м/с².

Теперь, для того чтобы выразить угол отклонения шарика от вертикали, нам понадобится знать соотношение между силами тяжести и электрического поля.

Сила тяжести \(F\) можно рассматривать как гипотенузу прямоугольного треугольника, где сила тяжести \(mg\) является противоположным катетом, а сила электрического поля \(Eq\) является прилежащим катетом. Тогда угол \(\theta\) отклонения шарика от вертикали можно выразить с помощью тангенса:

\[\tan{\theta} = \frac{mg}{Eq}.\]

Теперь, можем подставить в эту формулу значения для \(m\), \(g\), \(q\) и \(E\):

\[\tan{\theta} = \frac{0.004 \, \text{кг} \times 9.8 \, \text{м/с²}}{4 \times 10^{-7} \, \text{Кл} \times E}.\]

В итоге, угол \(\theta\) можно выразить следующим образом:

\[\theta = \arctan\left(\frac{0.004 \times 9.8}{4 \times 10^{-7} \times E}\right).\]

Теперь, чтобы найти угол отклонения шарика от вертикали, необходимо знать значение напряженности электрического поля \(E\). Если значение \(E\) известно, можно подставить его в формулу и рассчитать угол \(\theta\).