I eksperimentet er en oliefald af radius 1,64 m og densitet 0,851 GCM3 suspenderet i et kammer, når det nedadgående elektriske felt 1.92105 NC anvendes Find afgift på betingelser E?

forståelse af principperne

* Balance mellem kræfter: Oliefaldet er suspenderet, hvilket betyder, at den opadgående elektriske kraft på den ladede dråbe er afbalanceret af den nedadgående gravitationskraft.

* Elektrisk kraft: Den elektriske kraft på en ladet partikel i et elektrisk felt er givet af F =QE, hvor:

* F er den elektriske kraft

* Q er ladningen på partiklen

* E er den elektriske feltstyrke

* gravitationskraft: Gravitationskraften på et objekt er givet af f =mg, hvor:

* F er gravitationskraft

* m er objektets masse

* g er accelerationen på grund af tyngdekraften (ca. 9,8 m/s²)

trin for at løse

1.

* V =(4/3) πr³, hvor R er radius (1,64 m)

* V ≈ 1,84 x 10⁻⁵ m³

2. Beregn massen af ​​oliefaldet:

* m =ρv, hvor ρ er densiteten (0,851 g/cm³ =851 kg/m³)

* m ≈ 1,56 x 10 ² kg

3. sidestilles med de elektriske og gravitationskræfter:

* qe =mg

4. Løs for opladningen (Q):

* q =(mg) / e

* q ≈ (1,56 x 10 ² kg * 9,8 m/s²)/(1,92 x 10⁵ n/c)

* Q ≈ 8,01 x 10⁻⁸ C

5. Udtryk gebyret i form af 'e':

* Elementærafgiften, 'E', er cirka 1,602 x 10⁻¹⁹ C.

* Opdel den beregnede afgift med den elementære afgift:

* Q / E ≈ (8,01 x 10⁻⁸ C) / (1,602 x 10⁻¹⁹ C) ≈ 5,00 x 10¹¹

Derfor er ladningen på oliefaldet ca. 5,00 x 10¹¹ gange den elementære ladning 'e'.

Vigtig note: Svaret er ekstremt stort, hvilket indikerer, at den beregnede ladning sandsynligvis ikke er nøjagtig. Olie drop -eksperimentet omhandler typisk afgifter i størrelsesordenen nogle få 'E'er. Det er muligt, at der er en fejl i den givne information (radius, densitet eller elektrisk feltstyrke).