Задача 10-5

Условие

Республиканская олимпиада 2000 10 класс № 5

Для измерения заряда электрона американский физик Роберт Милликен в 1909-1912
годах провел серию экспериментов по исследованию движения маленьких заряженных
масляных капель в электрическом поле. В установке Милликана капли масла

вбрызгивались в пространство между двумя горизонтальными металлическими пластинами, к которым прикладывалось постоянное электрическое напряжение. С помощью микроскопа проводилось наблюдение за движущимися в воздухе каплями и измерялась скорость их движения. Капли приобретали отрицательный электрический заряд в процессе разбрызгивания. Кроме того, можно было изменять заряд капель, облучая их ультрафиолетовым излучением.

Не претендуя на абсолютно точное воспроизведение результатов опытов Милликена, опишем одну из возможных схем проведения эксперимента и приведем их результаты в Таблице 1.

В отсутствии электрического поля измеряется значение скорости падения капли . Если на пластины подать постоянное напряжение , капля начинает двигаться вверх, измеренная при этом скорость капли обозначена , измеренное значение радиусов капель . Плотность масла $кг м$ , расстояние между металлическими пластинами $см$ , ускорение свободного падения принять равным $м с$ .

Для капель микронного радиуса сила вязкого трения пропорциональна скорости их движения. Считать, что в процессе измерения по описанной схеме заряд капли остается постоянным.

Таблица 1.

№	$мкм$	$мм с$	$кВ$	$мм с$
1	1,3	0,19	5,0	0,18
2	1,7	0,32	5,0	0,51
3	1,7	0,32	5,0	0,24
4	1,2	0,16	5,0	0,23
5	1,4	0,22	5,0	0,29
6	2,0	0,44	5,0	0,39
7	1,6	0,28	5,0	0,46
8	1,5	0,25	5,0	0,38
9	2,2	0,53	5,0	0,22
10	1,4	0,22	5,0	0,63