Question

на паре одинаковых капель воды некоторой массы парящей горизонтально в воздухе на некотором расстоянии друг от друга находитсяо одному отрицательному елементарному заряду найти массу

Answer 1

Капелька находится в равновесии, поэтому сила тяжести капельки равна электрической силе отталкивания:
m*g = k*e/r²

m=k*e² / (g*r²)

Чтобы найти массу капельки, надо еще знать РАССТОЯНИЕ r между капельками.

Answer 2

Для того чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать законы электростатики и уравнение равновесия для капель воды в воздухе.

Пусть q - заряд одной капли, m - масса одной капли, r - расстояние между каплями, F - электростатическая сила между ними.

Сила притяжения между двумя зарядами определяется законом Кулона:

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

где k - постоянная Кулона ($k \approx 8.988 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2$).

Эта сила также может быть выражена как разность силы тяжести и силы поддержания капель в воздухе:

$F = F_{\text{тяж}} - F_{\text{подд}},$

где $F_{\text{тяж}} = m \cdot g$ - сила тяжести (g - ускорение свободного падения), а $F_{\text{подд}}$ - сила поддержания капли в воздухе, обусловленная аэродинамическими эффектами.

Для маленьких капель воды сравнение силы тяжести и силы взаимодействия на основе заряда обычно допустимо, поскольку аэродинамические эффекты незначительны.

Сравнивая два уравнения для F, мы можем записать:

$\frac{k \cdot |q|^2}{r^2} = m \cdot g.$

Теперь мы хотим найти массу m, выразив её через q и r:

$m = \frac{k \cdot |q|^2}{r^2 \cdot g}.$

Пожалуйста, обратите внимание, что это упрощенная модель, и реальные аэродинамические эффекты и другие факторы могут внести дополнительные коррекции.