Question

Срочно! 80 баллов! В однородном электрическом поле напряженностью 20 кВ/м, вектор направлен вертикально вниз, на шелковой нити висит шарик массой 0,1 кг с зарядом 0,2 мКл. Найдите силу натяжения нити, если g = 10 м/с²

Answer 1

Сила Кулона будет направлена вниз, т.к. вектор напряженности направлен вниз и шарик заряжен положительно. Сила натяжения нити будет равна сумме силы тяжести и силы Кулона.
Fk=Eq; Ft=mg; T=mg+Eq; T=0.1*10+20000*0.2*10⁻³=5 Н
Ответ: T=5 Н

Answer 2

Сила натяжения нити можно найти, используя уравнение равновесия для вертикального движения:

Fнатяжения + Fвес + Fэлектростатическая = 0

где Fнатяжения - сила натяжения нити, Fвес - сила тяжести шарика и Fэлектростатическая - сила электростатического взаимодействия.

Сила тяжести шарика вычисляется по формуле:

Fвес = m * g

где m - масса шарика (0,1 кг), g - ускорение свободного падения (10 м/с²).

Сила электростатического взаимодействия вычисляется по формуле:

Fэлектростатическая = q * E

где q - заряд шарика (0,2 мКл), E - напряженность электрического поля (20 кВ/м).

Переведем единицы измерения в СИ:

20 кВ/м = 20 * 10^3 В/м = 2 * 10^4 В/м 0,2 мКл = 0,2 * 10^-3 Кл

Теперь можем вычислить силу натяжения нити:

Fнатяжения + 0,1 кг * 10 м/с² + 0,2 * 10^-3 Кл * 2 * 10^4 В/м = 0

Fнатяжения = - (0,1 кг * 10 м/с² + 0,2 * 10^-3 Кл * 2 * 10^4 В/м)

Fнатяжения = - (1 Н + 0,4 Н)

Fнатяжения = -1,4 Н

Ответ: Сила натяжения нити равна -1,4 Н. Знак "-" означает, что сила направлена вверх, противоположно направлению электрического поля.