Негативно заряджена кулька підвішена на нитці та притягується до позитивно зарядженої пластини (дивися малюнок). На кульку діють три сили. Знайдіть електричну силу, якщо маса кульки 2 мг, а сила натягу нитки 0,003 мН. Стала g = 10 Н/кг. Відповідь знайдіть в мН та запишіть результат тільки числом, без одиниць вимірювання.​

Объяснение:

1) Условие равновесия капельки (см. рисунок):

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

F

k

+m

g

=0

Или:

\displaystyle F_k=mgF

k

=mg

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

\displaystyle F_k=3.2*10^{-6}*10=3.2*10^{-5}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

Масса капельки:

\displaystyle m=\rho V=600*4*10^{-6}=2.4*10^{-3}m=ρV=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}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=80T=F+F

T

=56+24=80 мН

ответ: 80 мН.

Найпростішим видом механічного руху є рівномірний прямолінійний рух, коли тіло, рухаючись вздовж прямої, за будь-які рівні проміжки часу здійснює однакові переміщення. траєкторія такого руху — пряма лінія. тому його можна описати зміною однієї з координат, якщо систему відліку обрати так, щоб координатна вісь збігалася з напрямом руху.нехай тіло в момент початку руху знаходиться в точці з координатою хо (мал. 1.8)  через деякий час, здійснивши  переміщення s, воно матиме координату х. нам відомо, що у фізиці стан руху тіла характеризує фізична величина, яка називається швидкістю. швидкість тіла визначає здійснене ним переміщення за одиницю часу, тобтоv=s/tоскільки переміщення — векторна величина, а час t— скалярна, яка завжди більша за 0, то швидкість — векторна величина, напрям якої збігається з напрямом  переміщення s. у разі рівномірного прямолінійного руху швидкість залишається сталою (v = const).як нам відомо, швидкість вимірюється  в метрах за секунду (м/с). 1 м/с це швидкість, за якої тіло здійснює переміщення 1 м за 1 с. разом з тим на практиці  використовують й інші одиниці швидкості,  наприклад   1 км/год=10/36 м/с.при розв’язуванні векторні фізичні величини, що характеризують рух тіла, записують у проекціях на відповідну вісь, тобтоvx=sx/t, звідки sx=vx*t     (2)отже, знаючи проекцію швидкості руху тіла, за формулою (2) можна знайти проекцію його переміщення за будь-який інтервал часу. якщо тіло не змінювало напряму руху, то модуль переміщення (у даному разі його проекція) дорівнює пройденому шляху (sx= і).як зазначалося, основною механіки є визначення положення тіла в просторі у будь-який момент часу. отже, щоб її розв’язати, треба знайти координати тіла або їх зміну в будь-який момент часу.у механіці таке рівняння називається рівнянням руху.з малюнків 1.8 і 1.9зрозуміло, що sx = х — x0. використавши формулу (2), одержимо рівняння рівномірного прямолінійного руху: x-x0=vxt отже, x=x0+vxt,або у векторній формі х = хо+ vx*t   .(3)розглянемо різні випадки рівняння рівномірного прямолінійного руху (мал. 1.10).якщо напрям руху тіла збігається з напрямом координатної осі, то vх > 0, vх= v  і координата з плином часу збільшуватиметься: x=x0+v*t , де v- модуль швидкостіякщо ж напрям руху тіла протилежний напряму координатної осі, то vх< 0, vх= —v і координата з плином часу зменшуватиметься: х = х0 — vt.приклад 1. з пунктів а і в, розташованих на відстані 80 м один від одного, одночасно почали рух назустріч один одному два тіла (мал. 1.11),перше має швидкість 5 м/с, друге 3 м/с. визначити: 1) через який час вони  зустрінуться і де це відбудеться? 2) який шлях вони пройдуть до моменту зустрічі і яке здійснять переміщення? 3) через який час від початку руху відстань між тілами буде 20 м? розв ’язування1. оберемо систему відліку так, щоб початок ко-ординат збігався з пунктом а. у загальній формі x=x0+vx*t.запишемо тепер його для кожного тіла окремо. оскільки для першого тіла початкова координата хо дорівнює 0, проекція швидкості vх > 0, а її модуль за  умовою 5 м/с   то рівняння руху матиме вигляд x1=5t.для другого тіла   x0= 80 м, vx< 0, v2 = з м/с , отже, х2 = 80 — 3t.унаслідок руху з плином часу координати обох тіл змінюються: у першого координата зростає, у другого — зменшується. у момент їхньої зустрічі координати обох тіл збігаються: x1 = х2. підставивши відповідні рівняння руху, одержимо рівняння з одним невідомим t. 5t = 80 – 3t; 8t = 80; t = 10 с. отже, тіла зустрінуться через 10 с. місце їхньої зустрічі визначать координати x1x2, які можна знайти з рівняння руху кожного з тіл, підставивши t = 10 с: х1 = 5t= 5м/с *10 с = 50 м; х2=80-3t=80м- 3м/с*10=50 м.2. оскільки тіла рухалися прямолінійно і не змінювали напряму руху, то пройдений ними шлях дорівнюватиме модулю переміщення (або в даному разі його проекції): l1= = sx1=іx1-x0і = 5 м/с*10 с = 50 м; l2 = sх2 = |x2-x0|; x2 = 50 м; х0 = 80 м; l2 = 30 м, l2 = sx2 =v2*t= 3 м/с*10 с = 30 м.