👤

W pogodny dzień pole elektryczne w atmosferze Ziemi jest skierowane w dół i ma natężenie 100 N ∕ C. Porównaj siłę grawitacyjną z siłą elektrostatyczną, jaka działała na cząsteczkę kurzu o masie 2 ⋅ 10−15 g⁠, która posiada ładunek równy ładunkowi pojedynczego elektronu. Jakie jest przyspieszenie tej cząsteczki (podaj wartość, kierunek i zwrot)?

Odpowiedź :

Odpowiedź:

siła grawitacji: [tex]F_g =1.96 * 10^{-17}N[/tex]  

siła elektryczna:  [tex]F_e =1.6 * 10^{-17}N[/tex]

przyspieszenie: [tex]a = 1.8\frac{m}{s}[/tex]

Wyjaśnienie:

dane:

[tex]E = 100\frac{N}{C}[/tex] - natężenie pola elektrycznego

[tex]q = -1,6 * 10^{-19}C[/tex] - ładunek elektryczny

[tex]g = 9.8\frac{m}{s^2}[/tex]

[tex]m = 2 * 10^{-15}g=2*10^{-18}kg[/tex]

szukane:

[tex]F_e = qE[/tex] - siła w jednolitym polu elektrycznym

[tex]F_e = 1.6*10^{-19}*100=1.6 * 10^{-17}N[/tex]

[tex]F_g = g * m[/tex] - siła w jednolitym polu grawitacyjnym

[tex]F_g = 9.8 * 2*10^{-18}=1.96 * 10^{-17}N[/tex]

Siła elektrostatyczna będzie zwrócona do góry. Siła grawitacyjna będzie do dołu.

[tex]F_w = 1.96 * 10^{-17} - 1.6 * 10^{-17} = 0,36 * 10^{-17}N[/tex] - siła wypadkowa zwrócona w kierunku ziemi

[tex]a = \frac{F}{m}[/tex]

[tex]a = \frac{3.6 * 10^{-18}}{2*10^{-18}}= 1.8\frac{m}{s}[/tex] - w kierunku ziemi

Zobacz obrazek BachaBajceps