Question

1. Між двома зарядженими пластинами зависла негативно заряджена крапелька олії масою 3,2 мг. Визначте напрямок і значення сили, яка діє на крапельку з боку електричного роля пластин, а також знак заряду кожної пластини.
2. Визначте силу натягу нитки, якщо електричне поле діє на кульку із силою 56 мН, об'єм кульки — 4 см³, середня густина — 0,6 г/см³.

Answer 1

1) Условие равновесия капельки (см. рисунок):

$\displaystyle \vec{F_k}+m\vec{g}=0$

Или:

$\displaystyle F_k=mg$

Таким образом, Кулоновская сила равна силе тяжести, действующей на капельку:

$\displaystyle F_k=3.2*10^{-6}*10=3.2*10^{-5}$ Н или 32 мкН

Очевидно, чтобы капелька была в равновесии, верхняя пластина должна быть заряжена положительно, а нижняя - отрицательно.

2) Дано:

F=56 мН;

V=4 см³;

ρ=0,6 г/см³;

___________

Найти: Т

СИ: F=56*10⁻³ Н; V=4*10⁻⁶ м³; ρ=600 кг/м³

Решение:

Масса капельки:

$\displaystyle m=\rho V=600*4*10^{-6}=2.4*10^{-3}$ кг

Сила тяжести, действующая на капельку:

$\displaystyle F_T=mg=2.4*10^{-3}*10=24*10^{-3}$ Н или 24 мН

Ясно, что Кулоновская сила должна быть направлена вниз (иначе нить не будет натянута), сила натяжения нити:

$\displaystyle T=F+F_T=56+24=80$ мН

Ответ: 80 мН.