Question

пылинка q=1 нКл неподвижно висит в однородном электрическом поле напряженностью 2*10^(4) Н/Кл,вектор направленности направлен вверх.Найти массу пылинки и сколько избыточных электронов содержит пылинка

Answer 1

1) так как пылинка в равновесии..я так понял то Fп = Fт = mg

E = F/q = mg/q, отсюда: m = E*q/g = 2*10^(4) * 10^(-9)/10 = 2*10^(-6) кг

2) 10^(-9)/1.6 * 10^(-19) = 0.625 * 10*^(10) наверное так второе решается

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать уравнение силы Кулона и уравнение электростатической силы.

1. Сначала найдем силу Кулона, действующую на пылинку: \[ F = q \cdot E \] где \( F \) - сила, \( q \) - заряд пылинки, \( E \) - напряженность электрического поля.

В данном случае, \( E = 2 \times 10^4 \, Н/Кл \) и \( F = 1 \, Н \), так как заряд \( q \) равен 1 нКл.

\[ 1 \, Н = (1 \, нКл) \cdot (2 \times 10^4 \, Н/Кл) \] \[ q = \frac{1}{2 \times 10^4} \, Кл \]

2. Теперь, зная заряд пылинки, мы можем использовать уравнение электростатической силы: \[ F = \frac{k \cdot q_1 \cdot q_2}{r^2} \] где \( k \) - постоянная Кулона (\( 8.99 \times 10^9 \, Н \cdot м^2/Кл^2 \)), \( q_1 \) и \( q_2 \) - заряды, \( r \) - расстояние между зарядами.

Здесь \( q_1 \) - заряд пылинки, \( q_2 \) - избыточные электроны на пылинке (поскольку они двигаются вверх, они имеют отрицательный заряд).

Мы уже знаем \( q_1 \), \( F \), и \( k \), и нам нужно найти \( q_2 \) и \( r \).

\[ \frac{1}{r^2} = \frac{F}{k \cdot q_1 \cdot q_2} \] \[ r = \sqrt{\frac{k \cdot q_1}{F \cdot q_2}} \]

3. Теперь, имея \( r \), мы можем использовать закон всемирного тяготения для нахождения массы пылинки: \[ F = \frac{G \cdot m_1 \cdot m_2}{r^2} \] где \( G \) - гравитационная постоянная (\( 6.67 \times 10^{-11} \, Н \cdot м^2/кг^2 \)), \( m_1 \) и \( m_2 \) - массы объектов, \( r \) - расстояние между объектами.

Здесь \( m_1 \) - масса пылинки, \( m_2 \) - масса Земли.

\[ m_1 = \frac{F \cdot r^2}{G \cdot m_2} \]

Таким образом, вы можете использовать эти уравнения для нахождения массы пылинки и количества избыточных электронов. Пожалуйста, убедитесь, что все значения подставлены в правильных единицах измерения.