Question

31. Металлический шар массой m и зарядом q подвешен на нити длиной l над горизонтально расположенной пластиной. Каким выражением определяется период колебаний шара, если заряд пластины и заряд шара одноименные (E - напряженность электрического поля, g-ускорение свободного падения)?

Answer 1

Ответ: прикрепил в файле

Объяснение:

Answer 2

Период колебаний металлического шара с зарядом q подвешенного на нити длиной l над горизонтально расположенной пластиной можно определить, учитывая действие электростатической силы на заряд шара.

Заряженный шар будет ощущать силу, действующую вниз, из-за электростатического притяжения к пластине. Эта сила будет пропорциональной величине заряда шара, заряду пластины и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними. В этом случае, сила будет равна:

F = (k * q^2) / l^2

Где:

• F - сила, действующая на шар.
• k - постоянная электростатической силы (k = 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2).
• q - заряд шара.
• l - расстояние между шаром и пластиной.

Сила F также может быть записана как F = m * g, где m - масса шара, а g - ускорение свободного падения.

Из этих двух уравнений можно найти выражение для l:

(m * g) = (k * q^2) / l^2

l^2 = (k * q^2) / (m * g)

l = sqrt((k * q^2) / (m * g))

Теперь, когда у нас есть выражение для l, период колебаний можно найти с использованием формулы для периодического движения маятника:

T = 2π * sqrt(l / g)

Подставляем значение l:

T = 2π * sqrt((k * q^2) / (m * g^3))

Это выражение определяет период колебаний металлического шара с зарядом q, подвешенного на нити длиной l над горизонтально расположенной пластиной.