Между горизонтально расположенными обкладками плоского воздушного конденсатора неподвижно висит пылинка, заряд которой равен 3,2 пКл, а масса 6,4 мкг. Определить в СИ напряжённость электрического поля в конденсаторе.
Чтобы дирижабль мог подняться, действующая на него Архимедова сила должна быть не меньше силы тяжести. Таким образом, минимальная Архимедова сила F1 должна быть равна силе тяжести F2. Плотность гелия ρ1=0,178 кг/м³, по условию плотность воздуха ρ2=1,2 кг/м³. Тогда F1=ρ2*V*g Н, где V - искомый объём дирижабля. Сила тяжести F2=ρ1*V*g+1200*g Н. Из равенства F1=F2 следует уравнение ρ2*V*g=ρ1*V*g+1200*g, которое при сокращении на g принимает вид ρ2*V=ρ1*V+1200, или V*(ρ2-ρ1)=1200, откуда V=1200/(ρ2-ρ1)=1200/(1,2-0,178)≈1174 м³. ответ: ≈1174 м³.
Объяснение:
1)
Сила тяжести, действующая на пылинку:
F₁ =m·g = 6,4·10⁻⁶·10 = 64·10⁻⁶ (H)
2)
Сила со стороны электрического поля:
F₂ = q·E = 3,2·10⁻¹²·E (Н)
3)
Приравняем:
3,2·10⁻¹²·E = 64·10⁻⁶
Отсюда напряженность:
E = 64·10⁻⁶ / (3,2·10⁻¹²) = 20·10⁶ В/м или 20 МВ/м