На нитці підвішена залізна кулька об’ємом 10√3 см^3. Кульку опускають у гас, у якому існує горизонтальне електричне поле напруженістю 500 В/м . Який заряд потрібно надати цій кульці для того, щоб нитка відхилилася на кут 30°?

Дано:

$V=10\sqrt{3}*10^{-6}$ $м^3$

$E=500$ В/м

$\alpha=30^{\circ}$

середовище=гас

Знайти:  $q$

Для правильного розв'язання цієї задачі треба врахувати дію наступних сил, які діють на кульку. 

1) Сила земного тяжіння $P=mg=\rho_{заліза}Vg$;       (1)

2) Виштовхувальна сила $F_a=\rho_{гасу} Vg$        (2)

3) Сила дії електричного поля на заряд кульки $F_e=\frac{qE}{\varepsilon}$      (3)

Густину заліза і гасу знаходимо у таблиці.

$\rho_{заліза}=7800$ $\frac{кг}{м^3}$            $\rho_{гасу}=800$ $\frac{кг}{м^3}$

Сила земного тяжіння кульки:

$P=7800*10*\sqrt{3}*10^{-6}*10=0,78\sqrt{3}$         (4)

Виштовхувальна сила гасу $F_a=800*10*\sqrt{3}*10^{-6}*10=0,08\sqrt{3}$        (5)

Рівнодійна сили земного тяжіння і виштовхувальної сили

$P-Fa=0,78\sqrt{3}-0,08\sqrt{3}=0,7\sqrt{3}$         (6)

$U=\frac{P-F_a}{\cos 30^{\circ}}=\frac{0,7\sqrt{3}}{\frac{\sqrt{3}}{2}}=1,4$ H

$F_e=U\sin a=1,4*sin 30^{\circ}=0,7$ H

$F_e=\frac{qE}{\varepsilon}$        $q=\frac{F_e\varepsilon}{E}$

$q=\frac{0,7*2,1}{500}=0,00294$ Кл

Відповідь: 0,00294 Кл

Ваш відгук, коментар або лайк дуже важливий для підтримки сайту. Не пошкодуйте 10 секунд свого часу. Не зрозуміли - запитуйте, поясню. Потрібна допомога - пишіть на ivankonosovskiy@gmail.com Допоможу безкоштовно