Шарик с зарядом 500 мкКл, подвешенный на пружине, внесли в вертикальное электрическое поле напряженностью 400 В/м.

При этом пружина растянулась на 0,01 м. Определить коэффициент жесткости пружины.

В тот момент, когда пружина растянулась на Δx, силы, действующие на нее, скомпенсировались и она пришла в состояние равновесия

на нее действует сила F со стороны электрического поля и сила упругости Fупр со стороны пружины (пренебрегаем силой тяжести)

тогда для того, чтобы пружина покоилась, нужно равенство:

F = Fупр

при этом сила упругости по закону Гука равна: Fупр = k Δx, а сила со стороны электрического поля равна: F = E q. тогда:

E q = k Δx,

k = (E q) / Δx.

k = (4*10^ (2) * 5*10^ (-4)) / 10^ (-2) = 20 Н/м