Шарик массой 10 г и зарядом 10 в минус 6 степени Кл подвешен на нити в однородном электрическом поле напряженностью 1000 Н/Кл. Найдите максимально возможную величину силы натяжения нити.

от

Вопрос пользователя:

Шарик массой 10 г и зарядом 10 в минус 6 степени Кл подвешен на нити в однородном электрическом поле напряженностью 1000 Н/Кл. Найдите максимально возможную величину силы натяжения нити.

Илюха отвечает:

Дано:
m = 10 г = 0.01 кг
q = 10^{-6} Кл
E = 1000 Н/Кл = 10³ Н/Кл
g = 9.8 м/с² – ускорение свободного падения

Найти:
T_{max} = ? 

Решение:
Представим себе шарик, висящий на нитке, прикрепленной к потолку. Тогда, сила натяжения нити направлена вверх, то есть по направлению к потолку. В то же время на шарик действует сила тяжести F_g, направленная вниз и сила со стороны электрического поля F_e. Все три силы должны уравновешивать друг друга. Значит, сила натяжения нити будет максимальна, если будет уравновешивать силу тяжести и силу со стороны электрического поля (для этого сила электрического поля акже должна быть направлена вниз):
T_{max} = F_g + F_e.
Осталось только вспомнить, как определяются эти силы и получить численное значение.
F_g = mg
F_e = q E
T_{max} = mg + qE = 0.01 cdot 9.8 + 10^{-6} cdot 10^3 = 0.098 + 0.001 = 0.099 ; text{H}
Можно округлить до 0.1 Н.

Ответ: 0.1 Н.

Добавить свой ответ