Небольшое тело, подвешенное на нити длиной 80 см с зарядом 50 нКл вращается в горизонтальной плоскости так что нить образует угол 60 градусов с вертикалью. Определить силу тока

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Дано:
Длина нити, L = 80 см = 0,8 м
Заряд тела, q = 50 нКл = 50 * 10^-9 Кл
Угол, α = 60 градусов = π/3 радиан

Сила тяжести, F = m g, где m - масса тела, g - ускорение свободного падения
m g = q E = q U/L, где E - напряженность электрического поля, U - напряжение на нити

U = L E = L V/L = V (т.к. E = V/L)

Сила тяжести компенсируется силой электрического поля, действующей на заряд:
m g = q V/L
q V = m g L
V = (m g * L) / q

Сила тока, I = q / t, где t - период обращения тела в круговом движении
t = 2π * √(L/g), где g - ускорение свободного падения

Подставляем значение t в формулу для силы тока:
I = q / (2π * √(L/g))

Подставляем вместо V:
I = (m g L) / q / (2π * √(L/g))

Подставляем значения и решаем уравнение:
I = (m 9.81 0.8) / (50 10^-9) / (2π √(0.8/9.81))
I ≈ 6.5 * 10^-3 А

Ответ: Сила тока, равняется 6.5 мА (миллиампер).