Какой заряд имеет пылинка массой 2*10^-7 г в вертикально направленном однородном электрическом поле, где напряжённость

Содержание: Заряд и электрическое поле

Пояснение: Для решения данной задачи необходимо использовать два фундаментальных закона - закон тяготения и закон Кулона.

Закон тяготения гласит, что сила тяжести Fг равняется произведению массы на ускорение свободного падения:
Fг = m * g

Закон Кулона устанавливает, что сила Fэ между двумя точечными зарядами пропорциональна их зарядам (q1 и q2) и обратно пропорциональна квадрату расстояния (r) между ними:
Fэ = (k * q1 * q2) / r^2

В данной задаче известно, что сила тяжести Fг равна силе электрического поля Fэ:
Fг = Fэ

Таким образом, мы можем записать уравнение:
m * g = (k * q * Q) / r^2

Где Q - заряд пылинки, q - заряд элементарного заряда, k - постоянная Кулона, r - расстояние между зарядом пылинки и зарядом в поле.

Разрешив уравнение относительно Q, получаем:
Q = (m * g * r^2) / (k * q)

Подставив известные значения и произведя вычисления, получаем:
Q = (2 * 10^(-7) * 10 * (4 * 10^3)^2) / (9 * 10^9 * 1.6 * 10^(-19))

Решив это уравнение, мы получаем значение заряда Q в пикокулонах, округлив до десятых.

Доп. материал:

Заряд пылинки, массой 2*10^-7 г, в вертикально направленном однородном электрическом поле, где напряжённость равна 4 кВ/м, имеет заряд в пикокулонах, округленно до десятых.

Совет: Для более легкого понимания и решения данной задачи, рекомендуется использовать знания о законах тяготения и Кулона, а также быть внимательными при подстановке известных значений в уравнение.

Упражнение: Какой заряд будет иметь пылинка массой 3*10^-6 г в однородном электрическом поле с напряженностью 6 кВ/м, если сила тяжести на нее уравновешена силой электрического поля? Ответ выразите в пикокулонах, округлив до десятых. (Ускорение свободного падения равно 9.8 м/с^2)

Тема: Заряд пылинки в электрическом поле

Пояснение: Чтобы определить заряд пылинки в вертикально направленном однородном электрическом поле, необходимо уравновесить силу тяжести на пылинку силой электрического поля. Сила тяжести равна массе пылинки, умноженной на ускорение свободного падения.

Сила электрического поля вычисляется как произведение напряженности электрического поля на заряд pылинки (F = q * E), где F - сила электрического поля, q - заряд пылинки и E - напряженность электрического поля.

Таким образом, уравновешивая силу тяжести на пылинку силой электрического поля, мы получаем уравнение:

q * E = m * g,

где m - масса пылинки, g - ускорение свободного падения.

Выразим заряд пылинки q:

q = (m * g) / E.

Подставляя значения, получаем:

q = (2 * 10^-7 * 10) / (4 * 10^3),

q = 5 * 10^-11 Кл.

Ответ: Заряд пылинки составляет 5 пКл.

Совет: Чтобы лучше понять электрические поля и заряды, рекомендуется изучать принципы электростатики и формулы, связанные с данной темой. Также рекомендуется проводить практические эксперименты и примеры для закрепления знаний.

Пример: Найдите заряд пылинки массой 5 * 10^-8 г в вертикально направленном однородном электрическом поле с напряженностью 6 кВ/м.