Задача по физике 4 Небольшой шарик висит над горизонтальной проводящей плоскостью на вертикальной изолирующей упругой нити жесткости 2 Н/м. После того как шарик зарядили он сместился на расстояние 3 см, и расстояние между шариком и плоскостью стало равным 4 см. Определите заряд q шарика. Ответ округлите до десятых и запишите в мкКл.
Выберите один ответ:
a. 0,3
b. 0,1
c. 0,2
d. 0,4

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Используем закон Гука для определения силы натяжения нити:

F = kx
F = qE

где k - жесткость нити, x - смещение, q - заряд шарика, E - напряженность электрического поля.

Так как шарик заряжен, он будет создавать вокруг себя электрическое поле E, направленное от положительно заряженного шарика. Поэтому сила электрического поля будет действовать против силы натяжения нити.

F = kx = qE
F = 0,2 Н * 0,03 м = qE
E = F/q = 0,006 мН / q

Также, из геометрии задачи следует, что тангенс угла между вертикалью и направлением на отклонение шарика равен 3/4 = 0,75.

E = F/q = F/ (2*h), где h - показанное расстояние от шарика до плоскости.
0,006 мН / q = h/0,04 м

0,006 мН / q = 0.03
q = 0,006 мН / 0,04
q = 0,15 мкКл

Ответ: 0,2 (в мкКл, округлено до десятых).