В вертикально ориентированном однородном электрическом поле с напряженностью E = 4 Кв/м находится частица пыли с массой
В вертикально ориентированном однородном электрическом поле с напряженностью E = 4 Кв/м находится частица пыли с массой m = 2*10^-7 г. Необходимо определить заряд частицы q, при котором сила гравитации, действующая на нее, уравновешивается с силой электрического поля. Ответ выразить в пикокулонах, округлив до десятых. Ускорение свободного падения равно g = 10 м/с^2.
Андреевич 4
Для решения данной задачи о состоянии равновесия частицы необходимо выровнять силу гравитации, действующую на нее, и силу электрического поля.Сила гравитации вычисляется по формуле:
\[F_{\text{гр}} = mg,\]
где \(m\) - масса частицы, \(g\) - ускорение свободного падения.
Сила электрического поля вычисляется по формуле:
\[F_{\text{эл}} = Eq,\]
где \(E\) - напряженность электрического поля, \(q\) - заряд частицы.
Поскольку силы гравитации и электрического поля должны быть равны в состоянии равновесия, получаем уравнение:
\[mg = Eq.\]
Теперь найдем выражение для заряда частицы \(q\):
\[q = \frac{mg}{E}.\]
Подставим известные значения:
\[q = \frac{(2 \times 10^{-7} \, \text{г}) \times (10 \, \text{м/с}^2)}{4 \times 10^3 \, \text{В/м}}.\]
Выполним необходимые вычисления:
\[q = \frac{2 \times 10^{-6}}{4} = 5 \times 10^{-7} \, \text{Кл}.\]
Таким образом, заряд частицы \(q\) составляет \(5 \times 10^{-7}\) Кл, округленный до десятых, это будет \(0.5\) пКл.
Ответ: Заряд частицы \(q\) равен \(0.5\) пКл.