Размещено 5 лет назад по предмету Физика от olyafogget

В эл. поле с напряженностью 3*10^6 В/м, линии напряженности с вертикалью составляют угол 30 гр. В поле на нити висит шарик массой 2 г. и зарядом 3,3 мКл. Найти силу натяжения нити, если: 1) линии напряженности направлены вверх 2) Линии напряженности направлены аниз

Ответ на вопрос

Ответ на вопрос дан Nyx2013

Дано:(жрным буду выделять вектора)
E = 3 * 10^6 В/м что равносильно Н/Кл
q = 3.3 * 10^-3 Кл
а = 30*
m = 2 * 10^-3 кг
-------------------------------------
Найти: Fнат

Силу натяжения определяют как равнодействующую сил , приложенных к нити, равную ей по модулю, но противоположно направленную. На шарик действуют две силы: сила воздействия эл. поля на заряд Fполя и сила которую создает подвешенный шарик Fшар.
Получаем:
|Fнат| = |Fшар + F поля|

Величина "напряжения эл. поля" показывает силу с которой воздействует поле на единичный заряд: E = F/q. Соответственно, при заряде q, сила которая на него будет воздействовать:
F поля= E * q = 3*10^6 Н/Кл * 3.3*10^-3 Кл = 9.9*10^3 Н

Сила с которой действует подвешенный шарик на нить: F = m*g.(следует из второго закона Ньютона F = m*a, т.к. g — ускорение силы тяжести ~10 м/c^2):
Fшар = 2*10^-3 кг * 10 м/с^2 = 2*10^-2 Н

Осталось сложить эти два вектора для обоих условий(вверх, вниз).
Тут желательно нарисовать картиночку и схематически изобразить суммирование векторов. И теперь тригонометрическим методом складываем вектора в соответствии с формулой:
$c = sqrt{a^{2} + b^{2} - 2ab*cos(alpha)}$
Где a, b — длины наших векторов, угол альфа — угол между векторами, с учётом того, что конец одного вектора указывает на начало другого(как на рисунке).

Только это уже сам посчитай, перепроверь условие, скорее всего у тебя где-то ошибка и скажем заряд не в милли Кулонах, а в μикро или нано.
Потому что сейчас это действие излишне, из-за огромной разницы в порядке величин, полученных сил. Это тоже самое что складывать 100 и 0.000001, после чего округляя результат к целому числу. Удачи^^