Для решения данной задачи начнем с определения работы, совершенной силой тяжести.
Работа силы тяжести \( A_g \) определяется по формуле:
\[ A_g = m \cdot g \cdot h \]
где
- \( m = 0.1 \) кг (масса шарика),
- \( g \approx 9.8 \) м/с² (ускорение свободного падения),
- \( h = 10 \) м (высота).
Подставим значения в формулу:
\[ A_g = 0.1 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/с}^2 \cdot 10 \, \text{м} = 9.8 \, \text{Дж} \]
Теперь, согласно условию, эта работа равна работе, выполненной электрическим полем, которая определяется формулой:
\[ A_e = q \cdot U \]
где
- \( q \) — заряд,
- \( U = 10 \) В — разность потенциалов.
Так как \( A_g = A_e \), можем прирвести уравнение:
\[ 9.8 \, \text{Дж} = q \cdot 10 \, \text{В} \]
Теперь решим его относительно \( q \):
\[ q = \frac{9.8 \, \text{Дж}}{10 \, \text{В}} = 0.98 \, \text{Кл} \]
Таким образом, величина заряда \( q \), перемещенного электрическим полем, составляет 0.98 Кл.