Яка повинна бути напруженість вертикального електричного поля, в яке потрібно помістити кулю радіусом 1 см і зарядом

Содержание: Вертикальное электрическое поле и напряженность

Пояснение:
Чтобы куля с заданным радиусом и зарядом оставалась внутри газа с данной плотностью материала, нужно определить необходимую напряженность вертикального электрического поля в этом случае.

Зная массу и плотность материала, можно определить объем кули по формуле:
V = m/ρ,
где V - объем кули, m - масса кули, ρ - плотность материала.

Далее, используя объем, можно вычислить заряд кули:
Q = (4/3) * π * r^3,
где Q - заряд кули, r - радиус кули.

И напряженность электрического поля определяется как:
E = Q / V,
где E - напряженность электрического поля.

В нашем случае, радиус кули равен 1 см (0.01 м), заряд кули равен 5 нКл (5 * 10^-9 Кл), а плотность материала равна 1400 кг/м^3. Подставляя значения в формулы, получаем:
V = m/ρ = (4/3) * π * r^3 / ρ,
Q = (4/3) * π * (0.01)^3,
E = Q / V.

Вычисляя значения, получаем итоговую напряженность электрического поля.

Доп. материал:
Дано:
Радиус кули (r) = 1 см = 0.01 м
Заряд кули (Q) = 5 нКл = 5 * 10^-9 Кл
Плотность материала (ρ) = 1400 кг/м^3

Вычисление:
V = (4/3) * π * (0.01)^3 / 1400
Q = (4/3) * π * (0.01)^3
E = (4/3) * π * (0.01)^3 / 1400 / (4/3) * π * (0.01)^3

Ответ:
Необходимая напряженность вертикального электрического поля должна быть равной полученному значению.

Совет: Для лучшего понимания таких задач, полезно освежить знания о плотности материала и использовать соответствующие формулы для объема, заряда и напряженности поля.

Дополнительное упражнение:
Куля с радиусом 2 см и зарядом 8 нКл поставлена в газ с плотностью материала 1200 кг/м^3. Определите необходимую напряженность вертикального электрического поля, чтобы куля оставалась внутри газа. Все данные предоставлены выше.