Маленький шарик массой 5 г висит на упругой нити. Коэффициент упругости нити составляет 125 Н/м. Шарик зарядили до 8 нКл и поместили в вертикальный плоский воздушный конденсатор расстояние между обкладками которого равно 4 см. Найдите разность потенциалов между обкладками конденсатора, если нить растянулась на 0,4 мм. Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала найдем силу упругости нити, которая действует на шарик:

F = k * x,
где F - сила упругости нити, k - коэффициент упругости нити, x - удлинение нити.

Подставляем известные значения:
F = 125 Н/м * 0,4 мм = 0,05 Н.

Теперь найдем силу тяжести, действующую на шарик:
F_t = m * g,
где F_t - сила тяжести, m - масса шарика, g - ускорение свободного падения.

Подставляем известные значения:
F_t = 5 г * 10 м/с2 = 0,05 Н.

С учетом силы тяжести, на шарик действует дополнительная сила, равная:
F_э = F - F_t = 0,05 Н - 0,05 Н = 0 Н.

Так как сила на заряженный шарик равна 0, мы можем сделать вывод, что потенциал между обкладками конденсатора равен:

U = q * V,
где U - разность потенциалов, q - заряд шарика, V - разность потенциалов между обкладками конденсатора.

Подставляем известные значения:
8 нКл * V = 0,
V = 0 / 8 нКл = 0 В.

Итак, разность потенциалов между обкладками конденсатора равна 0 В.