Дано:
Потенциал нижней пластины (V_нижняя) = 741 В
Потенциал верхней пластины (V_верхняя) = 356 В
Расстояние между пластинами (d) = 6 см = 0.06 м
Масса пылинки (m) = 61 нг = 61 * 10^-9 кг
Ускорение свободного падения (g) = 9.8 м/с^2
Заряд пылинки (q) - найти.
Найти:
Заряд пылинки, находящейся в равновесии.
Решение:
Сначала найдем силу тяжести, действующую на пылинку:
F_тяж = m * g
Затем найдем силу электрического поля между пластинами, используя разность потенциалов:
E = (V_нижняя - V_верхняя) / d
Теперь найдем силу, с которой электрическое поле действует на заряд пылинки:
F_э = q * E
Поскольку пылинка находится в равновесии, сила тяжести и сила электрического поля равны:
F_тяж = F_э
Теперь выразим заряд пылинки:
q = F_тяж / E
Подставим значения и рассчитаем:
F_тяж = m * g = 61 * 10^-9 кг * 9.8 м/с^2 = 597.8 * 10^-9 Н
E = (741 В - 356 В) / 0.06 м = 385 В / 0.06 м = 6416.67 В/м
q = (597.8 * 10^-9 Н) / 6416.67 В/м ≈ 93.18 * 10^-15 Кл
Ответ:
Заряд пылинки составляет примерно 93.18 пКл.