1. Заряженный шарик, привязанный к изолирующей нити длины l = 10 см, равномерно движется по окружности, лежащей в горизонтальной плоскости. Масса шарика m = 0,01 г, его заряд q = –9 нКл. Угол отклонения нити от вертикали α = 30°. В точке подвеса нити находится другой шарик с зарядом q0 = 10нКл. Чему равна частота nобращения шарика?

78
0

1) во-первых, нужно понимать, какие силы действуют на шарик с зарядом q (пренебрегаем силой натяжения нити).


1. сила тяжести

2. Кулоновская сила, направленная по нити к шарику с зарядом q0 (т.к. заряды на них разноименные)

3. равнодействующая сила, направленная к центру окружности, лежащей в горизонтальной плоскости (шарик движется с центростремительным ускорением)


направляем ось OX в сторону ускорения, получаем (2 закон Ньютона):


OX: Fsinα = ma.


следовательно, a = Fsinα / m


при этом Кулоновская сила равна: F = k |q| |q0| / l^2


тогда a = k |q| |q0| sinα / m l^2.


2) так-с, нашли ускорение, теперь нужно связать с ним частоту. проведем следующий мысленный, рандомный вывод формул:


V = l / t = 2πR / T, где V - линейная скорость


заметим, что величина 1/T - это и есть частота обращения v. Тогда:


V = 2πR v.


теперь эту же самую скорость выведем другим способом:


a = V^2 / R => V = sqrt(2aR).


следовательно (приравниваем выражения):


sqrt(2aR) = 2πR v,


v = sqrt(2aR) / 2πR.


нам неизвестен только радиус. рассмотрим sinα:


sinα = R / l => R = sinα l.


подставляем формулу ускорения и формулу радиуса:


v = sqrt(k |q| |q0| sinα / m l^2) / 2π l sinα,


v ≈ 1,4 Гц

Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат

Похожие вопросы

Интересные статьи из справочника

Топ-5 мультфильмов для всех возрастов + тест
3014 +164
0
Как к ним подготовиться и что отвечать.
10157 +154
4
Отучились несколько лет на бакалавра, но хотите еще? В статье расскажем, что нужно сделать для успешного зачисления.
490 +81
0
Выходим из неловкой ситуации королем.
413 +72
2
Раскрываем различия между дипломом и магистерской диссертацией.
17112 +69
4
Доверьте свою работу экспертам
Разместите заказ
Наша система отправит ваш заказ на оценку 34 161 автору
Первые отклики появятся уже в течение 10 минут
Напишем уникальную работу
Скидка 10%