Металлический шарик, подвешенный на пружине, поместили в однородное вертикальное электрическое поле напряженностью 400 н/кл. при этом растяжение пружины увеличилось на 10 см. найдите заряд шарика, если жесткость пружины равна 200 н/м.
Дано: m = 100 г = 0.1 кг; h=4R; P - ? Решение: Запишем второй закон Ньютона для шарика при прохождении нижней точки траектории: N+mg+ma=0; N - сила реакции опоры. Она противоположна по направлению и равна по модулю P: P=-N. Тогда mg+ma=-N; m(a+g)=P.
Массу шарика мы знаем, ускорение свободного падения равно 10 м/с². Остается найти центростремительное ускорение a. a=V²/R.
По закону сохранения механической энергии, вся потенциальная энергия, которой обладал шар в момент, когда его отпустили, перейдет в кинетическую: Ep=Ek; mgh=mV²/2; V²=2gh; V²=8gR (т. к. h=4R по условию); Значит a=V²/R=8gR/R=8g.
Осталось просто подставить наше найденное ускорение и посчитать) P=m(a+g)=m(8g+g)=9mg=9*0.1*10=9 Н. ответ: 9 Н.
Удельное сопротивление проводника — скалярная физическая величина, численно равная сопротивлению однородного цилиндрического проводника, изготовленного из данного вещества и имеющего длину 1 м и площадь поперечного сечения 1 м2, или сопротивлению куба с ребром 1 м. Единицей удельного сопротивления в СИ является ом-метр (Ом·м).
Удельное сопротивление металлического проводника зависит от
концентрации свободных электронов в проводнике; интенсивности рассеивания свободных электронов на ионах кристаллической решетки, совершающих тепловые колебания; интенсивности рассеивания свободных электронов на дефектах и
так как шарик находится в однородном ЭП, то на него действуют 2 силы уравновешивающие друг друга. это сила Кулона и сила упругости. приравниваем их
kx=Eq q= (kx)/E. где к -жесткость, х - удлинение, Е - напряженность ЭП, й-заряд шарика.
подставляем числа
q=(200*0,1)/400=0,05 Кл