Сначала интуитивно понятное:
1. Чем больше масса тела, тем больше тепла требуется, что бы нагреть его на 1 градус.
2. Чем больше разность температур в начале и конце процесса, тем больше тепла для этого нужно.
(Естественно, если идет остывание, то надо говорить о выделившемся тепле).
А теперь не столь очевидное:
Для того, что бы изменить температуру тела на один градус при одной и той же массе для различных веществ требуется разное количество вещества. Поэтому ввели физическую величину, называющуюся удельной теплоемкостью, и показывающую зависимость изменения количества тепла от рода вещества.
Удельная теплоемкость - это количество тепла, необходимого для нагрева тела массой 1 кг на 1 градус. Обозначается с.
Теперь сложив все это воедино получим формулу
Q = cm(t2-t1), где Q - количество тепла, необходимое для нагрева (или выделившееся при остывании) тела массой m на t2-t1 градус.
Дано: (жирным показаны векторные величины)
m = 10^-4 кг
E = 4.5 * 10^4 В/м что равносильно Н/Кл(в поисковике есть информация по переводу величин)
a = 10*
------------------
Найти: q
В первую очередь стоит нарисовать рисунок изобразив действующие на шарик силы — сила создаваемая подвешенным шариком Fшар направленная вниз; сила воздействия электрического поля на заряд Fполя, направленная горизонтально, перпендикулярно к силе Fшар и их результирующая сила Fрез, схематически, немного отклонённая от Fшар.
При этом Fшар = m*g, Fполя = E*q. Схематически можем изобразить прямоугольный треугольник с катетами m*g и E*q.
Используем соотношение тангенса для составления уравнения:
Выразим заряд:
Соответствие величин:
[Кл] = (кг * м/c^2) / (Н/Кл) = Н / H/Кл = [Кл]
Подставим и рассчитаем:
q = (tg(10) * 10^-4 кг * 10 м/с^2) / 4.5 * 10^4 H/Кл = 3.92 * 10^-9 Кл
ответ: 3.92 нКл