Яка кількість заряду має заряджена крапля олії масою 10 нг, яка застрягла в електричному полі двох горизонтально
Яка кількість заряду має заряджена крапля олії масою 10 нг, яка застрягла в електричному полі двох горизонтально розміщених плоских пластин, що мають відстань 3 см між собою, при прикладеній напрузі 300 В?
Morskoy_Putnik_8161 1
Щоб вирішити цю задачу, нам потрібно врахувати деякі фізичні закони. Перш за все, заряджена крапля олії притягується або відштовхується електричним полем, яке зміщується між двома пластинами. Другою важливою інформацією є те, що відстань між пластинами складає 3 см.Щоб знайти заряд краплі олії, скористаємося формулою для електричної сили, яка діє на заряджений об"єкт в електричному полі. Формула виглядає так:
\[ F = Eq \]
де \( F \) - електрична сила, \( E \) - напруженість електричного поля та \( q \) - заряд об"єкта.
Так як крапля олії застрягла в полі, то електрична сила, що діє на неї, балансує гравітаційну силу, тобто:
\[ F_{\text{електр}} = F_{\text{грав}} \]
Де \( F_{\text{електр}} \) - електрична сила, \( F_{\text{грав}} \) - гравітаційна сила.
Тоді ми можемо записати:
\[ Eq = mg \]
де \( m \) - маса краплі олії, а \( g \) - прискорення вільного падіння (приблизно 9,8 м/с\(^2\)).
Так як нам дано масу краплі олії, підставляємо \( m = 10\, \text{нг} = 10^{-11}\, \text{кг} \) і \( g = 9,8\, \text{м/с}^2 \) у формулу та отримуємо:
\[ Eq = (10^{-11}\, \text{кг})(9,8\, \text{м/с}^2) \]
Згідно із висновком \textit{Джоуля-Томсона}, який стверджує, що електричній силі на заряджений об"єкт в електричному полі дорівнює продукту заряду об"єкта та напруженості поля ( \(Eq\) ). Тому, \(Eq\) можна записати як \(qE\).
\[ qE = (10^{-11}\, \text{кг})(9,8\, \text{м/с}^2) \]
Тепер, щоб визначити \(q\), вам потрібно знати значення напруженості електричного поля. Якщо ви надаєте цю інформацію, я можу розрахувати \(q\) для вас.