В направленном вертикально вниз однородном электрическом поле напряженностью E=2*10^5 В/м оказалась в равновесии капелька жидкости массой m=1,2*10^-9 грамм. Определить заряд капельки(q) и число избыточных электронов(N) на ней.

Дано:                                              Решение:

ρ₁ = 800 кг/м³

Р = 3Р₁                        Вес тела в жидкости равен разности между весом  

g = 10 H/кг                  тела в воздухе и выталкивающей силой:

                 Р₁ = Р - Fa

Найти: ρ-ρ₁ - ?            По условию:  Р₁ = Р/3

                                    Тогда: P/3 = P - Fa

                                                Fa = 2P/3

                                             ρ₁Vg = 2ρVg/3  =>  ρ₁ = 2/3 * ρ

                                                                               ρ = ρ₁ : 2/3

                                                                               ρ = 1,5ρ₁

  Таким образом, плотность тела ρ = 1,5*800 = 1200 (кг/м³)

  И ρ - ρ₁ = 1200 - 800 = 400 (кг/м³)

ответ: На 400 кг/м³

Плотность гранита: ρ₁ = 2670 кг/м³

Плотность чугуна:  ρ₂ = 7000 кг/м³

Так как массы шаров одинаковы, то объем чугунного шара меньше объема гранитного:

         ρ = m/V

         ρ₂ > ρ₁   =>   V₂ < V₁

Очевидно, что выталкивающая сила в воде будет больше у шара с бо'льшим объемом. Тогда при погружении шаров воду:

         P'₁ = P₁ - Fₐ₁ = P₁ - ρ(в)gV₁

         P'₂ = P₂ - Fₐ₂ = P₂ - ρ(в)gV₂

Так как Р₁ = Р₂  и  ρ(в)gV₁ > ρ(в)gV₂, то:

         P'₁ < P'₂

Таким образом, при погружении весов в воду чашка с чугунным шаром перевесит чашку с гранитным.