В расположенном горизонтально плоском конденсаторе с зазором между пластинами 10 мм находится заряженная капелька массой m=6,4∙10-16 кг. В отсутствие напряжения между обкладками капелька падает (вследствие сопротивления воздуха) с постоянной скоростью 0,078 мм/с (Решение → 21436)

Заказ №39140

В расположенном горизонтально плоском конденсаторе с зазором между пластинами 10 мм находится заряженная капелька массой m=6,4∙10-16 кг. В отсутствие напряжения между обкладками капелька падает (вследствие сопротивления воздуха) с постоянной скоростью 0,078 мм/с. После подачи на конденсатор напряжения U=90 В капелька движется равномерно вверх со скоростью 0,016 мм/с. Определить заряд капельки . Дано: m=6,4∙10-16 кг d=10 мм=0,01 м v1=0,078 мм/с=7,8∙10-5 м/с v2=0,016 мм/с=1,6∙10-5 м/с U=90 В Найти: q Решение: 1) В отсутствие напряжения, на капельку действуют сила тяжести mg и сила сопротивления Fc1 При равномерном движении 1 0 mg F  c mg F  c1 Сила сопротивления из закон Стокса 1 1 6 F r c    , где  - коэффициент динамической вязкости, r- радиус капельки. 2) На капельку в электрическом поле действуют: сила тяжести mg, сила со стороны электрического поля F qE эл  и сила сопротивления Fc2 Под действием этих сил капелька движется равномерно вверх: 2 0 mg F F    эл c . Или mg F qE   c2 2 mg r qE   6  2 2 1 1 1 mg mg mg qE q E                Для однородного поля Е=U/d Тогда 2 1 1 mgd q U               2 2 2 1 1 mgd кг м Н м Дж q Кл U с В В В                                          Подставляем данные: 16 6,4 10 9,8 0,01 1,6 19 1 8,4 10 5,3 90 7,8 q Кл e                 -