Question

Визначте силу натягу нитки якщо електричне поле діє на кульку із силою 56 мН,об'єм кульки4 см3, середня густина 0,6 г/см3.Дам 30 балівСрочно!!!

Answer 1

Ответ:

Сила натяжения нити и равна 80 мН   или равна нулю.

Объяснение:

Определите силу натяжения нити если электрическое поле действует на шарик с силой 56 мН, объем шарика 4 см³, средняя плотность 0,6 г/см³.

Дано:

F₁ = 56 мН = 56·10⁻³ Н

V = 4 см³

ρ = 0,6 г/см³

_______________

F - ?

1)

Масса шарика:

m = ρ·V = 0,6·4 = 2,4 г или

m = 0,0024 г

Сила тяжести:

P = m·g = 0,0024·10 = 0,024 Н   или

P = 24 мН

2)

Если вектор силы, действующей со стороны электрического поля, направлен в сторону действия силы тяжести, то натяжение нити

F = P + F₁ = 24 + 56 = 80 мН

3)

Если же вверх, то, поскольку F₁ > P, то нить не будет натянута.

Answer 2

Сила натягу нитки, яка утримує кульку в електричному полі, може бути обчислена за допомогою закону Кулона. Закон Кулона описує взаємодію між двома точковими зарядами і визначається наступною формулою:

$F = \frac{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}{r^2},$

де:

• $F$ - сила взаємодії між зарядами (в нашому випадку, сила натягу нитки),
• $k$ - електростатична константа, яка дорівнює приблизно $8.99 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2$,
• $q_1$ і $q_2$ - заряди тіл, що взаємодіють (заряд кульки і заряд нитки),
• $r$ - відстань між цими зарядами.

Згідно з умовою, ми маємо силу електричної взаємодії, яка дорівнює 56 мН (міліньютонів), тобто $F = 56 \times 10^{-3} \, \text{Н}$.

Також нам дано об'єм кульки $V = 4 \, \text{см}^3$ і середню густину матеріалу кульки $\rho = 0,6 \, \text{г/см}^3$.

Масу $m$ кульки можна знайти, використовуючи відому формулу для об'єму:

$V = \frac{4}{3}\pi r^3,$

де $r$ - радіус кульки.

Розв'язавши цю формулу відносно $r$, отримаємо:

$r = \left(\frac{3V}{4\pi}\right)^{\frac{1}{3}}.$

Тепер ми можемо знайти масу кульки, використовуючи густину:

$m = \rho \cdot V.$

Зараз ми можемо використовувати другий закон Ньютона (сила = маса × прискорення) для обчислення сили натягу $T$ нитки:

$T = m \cdot g,$

де $g$ - прискорення вільного падіння (приблизно $9,81 \, \text{м/с}^2$).

Отже, крок за кроком:

1. Знайдемо радіус кульки $r$:

$r = \left(\frac{3 \cdot 4 \, \text{см}^3}{4\pi}\right)^{\frac{1}{3}} \approx 0,6203 \, \text{см}.$

2. Знайдемо масу кульки $m$:

$m = 0,6 \, \text{г/см}^3 \cdot 4 \, \text{см}^3 = 2,4 \, \text{г}.$

3. Знайдемо силу натягу нитки $T$:

$T = 2,4 \, \text{г} \cdot 9,81 \, \text{м/с}^2 = 23,544 \, \text{дин}.$

Зараз ми маємо силу натягу нитки в динах. Щоб перевести дини в ньютони (1 дин = 10^-5 ньютонів), поділімо це значення на 10^5:

$T = \frac{23,544 \, \text{дин}}{10^5} = 0,0023544 \, \text{Н}.$

Отже, сила натягу нитки дорівнює приблизно 0,0023544 Н або 2,3544 мН.