Question

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.

Answer 1

Дано
m=5г=5*10^(-3)кг
k=125 H/м
q=8нКл=8*10^(-9)Кл
d=4см=4*10^(-2)м
l=0,4мм=4*10^(-4)м
g=10 м/с²=10 H/кг
Найти U
для плоского конденсатора
U= Ed, где Е напряжнность эл. поля, d - расстояние межу обкладками.
Сила тяжести, действующая на шарик mg. Она тянет шарик вниз.
сила, действующая на шарик со стороны электрического поля Eq, она отклоняет шарик в сторону.
(mg)²+(Eq)²=(kl)²
E²q²=(kl)²-(mg)²
E=√( (kl)²-(mg)²)/q
U=(d/q) √( (kl)²-(mg)²)= ( 4*10^(-2)м/ 8*10^(-9)Кл)√( 125² H²/м²* 4²*10^(-8)м² - 5²*10^(-6)кг² 10²H²/кг²))= 5*10^6 м/Кл √(25*10^(-4) H²-25*10(-4)Н²)=0В
Ответ: конденсатор не заражен