Дано m =140 кг L=7м A - ?
Работа равна изменению потенциальной энергии столба
h = L/2 - положение центра тяжести
A = m*g*h=m*g*L/2=140*10*7/2=4900 Дж
Сила тяжести капельки:
Fт = m*g
Электростатическая сила:
Fэ = q*E
Капелька в равновесии:
Fэ=Fт
q*E=m*g
Находим заряд:
q=m*g/E
Находим число избыточных электронов
n = q / e = m*g / (e*E)
n = 2*10⁻⁶*10/(1,6*10⁻¹⁹*2*10⁻³) = 625*10¹⁴ электронов
Дано:
Е = 9 В
R = 3 Ом
I = 2 А
__________
Iкз - ?
Решение: ток короткого замыкания Iкз = Е/r
по закону Ома для полной цепи I = E / (R+r), откуда r = E/I-R = 9/2-3 = 1,5 Ом
Iкз = 9/1,5 = 6 А
Потенциал поля вне шара на расстоянии его радиуса равен фи=1/(4πε0)*q/2r=q/8πε0r
q=S*ро где ро поверхностная плотность заряда S=4πr²
фи=4πr²po/8πε0r=r*po/2ε0=0.1*35,4*10⁻⁸/2*8,85*10⁻¹²=1,77*10⁴
Сила, действующая на заряд определяется вне шара так, будто весь его заряд находится в центре шара и поэтому
F=kq1q2/4r² k= 9*10⁹ q1= 0.1*35.4*10 ⁻⁸ Кл q2=2Нкл=2*10⁻⁹ Кл r=0.1
F=9*10⁹*0.1*35.4*10⁻⁸*2*10⁻⁹/4*0.1²=9*35.4*10⁻⁷/2≈160*10⁻⁷н=
=16 мкн
T=2Π√m/k
T=60/300=0,2 c
m=T²*k/4Π²=0,2²*100/4*3,14²=0,1 кг