Яку величину заряду має порошина, якщо сила тяжіння, що діє на неї, зрівноважується силою електричного поля

Тема урока: Заряд порошини в вертикальному однорідному електричному полі

Пояснення: Для вирішення цієї задачі, ми можемо скористатись силою тяжіння (Fг) і силою електричного поля (Fе), що діють на порошину.

Сила тяжіння, що діє на порошину, можна обчислити за формулою Fг = m * g, де m - маса порошини, g - прискорення вільного падіння (приблизно 9,8 м/с²).

Сила електричного поля обчислюється за формулою Fе = q * E, де q - заряд порошини, E - напруженість електричного поля.

Оскільки сили тяжіння та електричного поля зрівноважуються, маємо Fг = Fе:

m * g = q * E,

q = (m * g) / E.

Враховуючи задані значення маси порошини (m = 0,05 кг) та напруженості електричного поля (E = 5⋅10^5 Н/Кл), підставимо їх до формули:

q = (0,05 кг * 9,8 м/с²) / (5⋅10^5 Н/Кл).

Значення заряду порошини буде залежати від одиниць вимірювання маси і заряду, що використовуються в даній задачі.

Пример: Знайдемо значення заряду порошини, використовуючи дані з умови:
m = 0,05 кг та E = 5⋅10^5 Н/Кл.

q = (0,05 кг * 9,8 м/с²) / (5⋅10^5 Н/Кл).

Підставимо значення:
q = 0,00098 Кл.

Отже, заряд порошини становить 0,00098 Кл.

Совет: Щоб легше зрозуміти цю тему, можна розглянути аналогію зі скалкою, що знаходиться у вертикальному однорідному магнітному полі. Заряд порошини, як і заряд частинок у магнітному полі, буде залежати від сили тяжіння та електричного поля, які діють на нього. Важливо використовувати правильні одиниці вимірювання та робити заміни на числові значення після отримання значення залежно від умови задачі.

Упражнение: Знайдіть значення заряду порошини, якщо маса порошини - 0,1 кг, а напруженість електричного поля - 4⋅10^4 Н/Кл. Відповідь дайте в Кулонах (Кл).