Тело зарядили положительным зарядом q=32 мкКл. На сколько изменилась масса этого тела?

Когда на тело, имеющее заряд $q$, воздействует электромагнитное поле, его масса изменяется из-за энергии, которая накапливается в теле из-за наличия этого заряда. Это изменение массы связано с формулой Эйнштейна для энергии и массы:

где $E$ — энергия, $m$ — масса, а $c$ — скорость света в вакууме ($c \approx 3 \times 10^8 \, м/с$).

Энергия, связанная с электрическим зарядом, рассчитывается по формуле:

где $q$ — заряд, а $C$ — ёмкость тела. Однако для простоты расчета примем, что энергия, связанная с зарядом, можно аппроксимировать как энергию электростатического поля, и эта энергия будет преобразована в массу согласно $E = mc^2$.

1. Заряд тела $q = 32 \, мкКл = 32 \times 10^{-6} \, Кл$.

2. Подставим в формулу изменения массы:

Для точного расчета нужно знать ёмкость $C$, однако в большинстве случаев предполагается, что для обычного тела изменение массы очень маленькое, так как энергия, связанная с зарядом, невелика. По расчетам, изменение массы для зарядов порядка микрокулонов будет чрезвычайно маленьким и составит лишь несколько миллиардных долей грамма, что практически невозможно заметить в обычных условиях.