Чтобы сдвинуть, т.е. придать шкафу движение, пусть даже без ускорения, нужно приложить к нему силу, равную силе трения скольжения.
Как известно, сила трения скольжения численно равна силе нормальной реакции опоры, умноженной на коэффициент трения.. В условиях данной задачи нормальная реакция опоры равна весу тела, т.е. mg, где m - масса тела в кг, g - ускорение свободного падения, равное приближенно 10 м/с^2.
Таким образом, к шкафу нужно приложить силу, равную коэффициенту трения, умноженному на mg, т.е. 0,3*70*10 = 210 Н.
Радиус сферы
r = 10 см = 0,10 м
Заряд, распределенный по сфере:
Q=1,2 нКл = 1,2*10⁻⁹ Кл
Потенциал сферы:
φ=k*Q/r (здесь k = 9*10⁹ Н*м²/Кл² - коэффициент пропорциональности)
Найдем потенциал сферы:
φ = 9*10⁹*1,2*10⁻⁹ / 0,10 =108 В
Потенциал бесконечности равен нулю.
Тогда разность потенциалов по модулю:
Δφ = φ -0 = 108 В
Работа поля:
А=Δφ*e = 108*1,6*10⁻¹⁹ Дж
Кинетическая энергия электрона:
E=m*V²/2 - здесь m - масса электрона
Скорость электрона:
V=√ ( 2*E/m)
По закону сохранения энергии E=A
Тогда:
V=√ (2*108*1,6*10⁻¹⁹ / 9,1*10⁻³¹) ≈ 6*10⁶ м/с или 6 000 км/с