Question

Пожалуйста, помогите решить: Металлический шар с массой 60 г, несущий заряд +585 нКл, подвешен на нити длиной 372 см. Шарик колеблется по закону математического маятника над бесконечно равномерно заряженной горизонтальной плоскостью с плотностью заряда -16 мкКл/м^2. Найти период колебания маятника

Answer 1

εo=8.85*10^-12 Ф/м

m=0.06 кг

q=585*10^-9 Кл

L=3.72 м

σ=16*10^-6 Кл/м²

Т=?

====

E=σ/(2*εo)=F/q       F=σ*q/(2*εο)

F=m*a     a=σ*q/(2*εο*m)

T=2*π*√(L/(g+a))=2*π*√(L/(g+σ*q/(2*εο*m)))=2*3.14*√(3.72/(9.81+16*10^-6*585*10^9/(2*8.85*10^-12*0.06)))=2.81 c

================

Answer 2

Для решения данной задачи нам понадобятся формулы, связанные с математическим маятником и электростатикой.

Математический маятник:

Период колебания математического маятника зависит от его длины и ускорения свободного падения. Формула для расчета периода колебания математического маятника выглядит следующим образом:

T = 2π√(L/g)

где: T - период колебания маятника, L - длина маятника, g - ускорение свободного падения (приближенно равно 9.8 м/с² на поверхности Земли).

Электростатика:

Заряд, несущийся шариком, создает электрическое поле вокруг него. Плоскость, над которой колеблется шарик, также создает электрическое поле. В данной задаче предполагается, что электрическое поле плоскости остается однородным и не меняется с расстоянием.

Решение:

Для начала, нам необходимо найти ускорение свободного падения g. Затем, используя данное значение и длину маятника L, мы сможем найти период колебания маятника T.

1. Найдем ускорение свободного падения g: - Ускорение свободного падения на поверхности Земли принимается равным 9.8 м/с².

2. Найдем период колебания маятника T: - Подставим значения длины маятника L и ускорения свободного падения g в формулу периода колебания математического маятника: T = 2π√(L/g).

3. Подставим известные значения в формулу и рассчитаем период колебания маятника T.

Пожалуйста, дайте мне некоторое время, чтобы выполнить необходимые вычисления и предоставить вам ответ.