Найди значение силы натяжения нити T для маленького шарика массой 25 мг и зарядом 7 мкКл, который находится в состоянии

Тема: Сила натяжения в вертикальном электрическом поле

Инструкция:
Для решения этой задачи мы используем закон Кулона и равенство силы тяжести с силой натяжения нити.

Сила Кулона между двумя точечными зарядами определяется следующей формулой:
F = k * (q1 * q2) / r^2,
где F - сила Кулона, k - постоянная Кулона, q1 и q2 - заряды, r - расстояние между зарядами.

Также мы знаем, что сумма сил в вертикальном направлении равна нулю, так как шарик находится в состоянии равновесия. Поэтому, сила натяжения нити должна быть равна силе тяжести.
Fтяж = m * g,
где Fтяж - сила натяжения нити, m - масса шарика, g - ускорение свободного падения.

Сначала найдем силу тяжести:
m = 25 мг = 25 * 10^(-3) г = 25 * 10^(-6) кг,
g = 9,8 м/с^2 (приближенное значение).
Fтяж = m * g = (25 * 10^(-6)) * 9,8.

Теперь найдем силу Кулона:
q1 = 7 мкКл = 7 * 10^(-6) Кл,
q2 = 0 (так как заряды в вертикальном поле считаются маленькими).
Fкул = k * (q1 * q2) / r^2 = k * (7 * 10^(-6) * 0) / r^2 = 0.

Сумма сил в вертикальном направлении равна нулю:
0 = Fкул - Fтяж,
Fкул = Fтяж.

Заменяем значения:
0 = 0 - (25 * 10^(-6)) * 9,8,
0 = - (25 * 10^(-6)) * 9,8.

Ответ:
Сила натяжения нити T = - (25 * 10^(-6)) * 9,8.

Совет:
Для выполнения таких задач помните о правилах применения закона Кулона и равенстве сил в состоянии равновесия. Также будьте внимательны при переводе единиц измерения.

Упражнение:
Найдите значение силы натяжения нити T, если масса шарика равна 50 мг, заряд - 10 мкКл, а напряжённость электрического поля равна 20 H/Кл.