Математический маятник представляет собой маленький шарик массой 10 в -3 степени кг с зарядом 5мКл, подвешенный на нити длинной 1 м. Маятник помещён в горизонтально направленное электростатическое поле напряженностью 5*10 в 3 степени В/м. Вычислить целое число полных колебаний маятника за 10 с. 1мкКл = 10 в -6 степени Кл. Считать пи = 3,14.

Question

Физика

Hoikaklas

5 год назад

Математический маятник представляет собой маленький шарик массой 10 в -3 степени кг с зарядом 5мКл, подвешенный на нити длинной 1 м. Маятник помещён в горизонтально направленное электростатическое поле напряженностью 5*10 в 3 степени В/м. Вычислить целое число полных колебаний маятника за 10 с. 1мкКл = 10 в -6 степени Кл. Считать пи = 3,14.

ОТВЕТЫ

Aleksandra

Oct 7, 2020

8 колебаний

Кулоновская сила сообщает шарику дополнительное горизонтальное ускорение, равное:

$displaystyle a=frac{F_k}{m}=frac{qE}{m}$

Вместе с ускорением свободного падения они образуют новое результирующее ускорение:

$displaystyle g_1=sqrt{g^2+a^2}=sqrt{g^2+frac{q^2E^2}{m^2} }$

Период колебаний математического маятника в таких условиях:

$displaystyle T=2pi sqrt{frac{L}{g_1} }=2pisqrt{frac{L}{sqrt{g^2+frac{q^2E^2}{m^2} } } }$

Число колебаний:

$displaystyle N=frac{t}{T}=frac{t}{2pi }sqrt{frac{sqrt{g^2+frac{q^2E^2}{m^2} } }{L} }=frac{10}{6.28}sqrt{frac{sqrt{100+625 } }{1} }=8.3approx8$ колебаний

(Заряд взят равным 5 мкКл а не 5 мКл - это слишком много, возможно в условии допущена опечатка).

8