дано:
Масса капли m = 1,5 г = 1,5 * 10^(-3) кг
Напряжение конденсатора U = 500 В
Заряд капли q = 0,15 мкКл = 0,15 * 10^(-6) Кл
найти:
Расстояние между обкладками d
решение:
Капля находится в равновесии под действием силы тяжести и электростатической силы. Уравнение равновесия можно записать так:
m * g = q * E
где g — ускорение свободного падения (примерно 9,81 м/с²), а E — напряженность электрического поля между обкладками конденсатора. Напряженность E можно выразить через напряжение U и расстояние d следующим образом:
E = U / d
Подставим это выражение в уравнение равновесия:
m * g = q * (U / d)
Теперь перепишем формулу для нахождения расстояния d:
d = (q * U) / (m * g)
Подставим известные значения:
d = (0,15 * 10^(-6) Кл * 500 В) / (1,5 * 10^(-3) кг * 9,81 м/с²)
Сначала рассчитаем числитель:
0,15 * 10^(-6) * 500 = 7,5 * 10^(-4)
Теперь рассчитаем знаменатель:
1,5 * 10^(-3) * 9,81 ≈ 0,014715
Теперь можем найти d:
d = (7,5 * 10^(-4)) / (0,014715) ≈ 0,05097 м
Чтобы перевести в сантиметры:
d ≈ 0,05097 м * 100 см/м ≈ 5,097 см
ответ:
Расстояние между обкладками конденсатора составляет примерно 5,10 см.