Question

Заряженный шарик массой 40 г, подвешенный на невесомой нити длиной 90 см, совершает колебания в однородном электрическом поле с напряженностью 60 В/м. Заряд шарика положителен, а период колебаний шарика равен 0,8 с. Определите величину заряда шарика. Ответ округлите до сотых.

Answer 1

m=0.04 кг   L=0.9 м    Е=60 В/м   Т=0,8 с   q=?
====================
Без электрического поля период Т=1,88 с. Следовательно напряженность поля направлена сверху вниз и кулоновская сила поля совпадает с силой тяжести.
T=2*π*√(L/(g+a))    а - ускорение, вызванное кулоновской силой поля.
F=E*q=m*a  ⇒    a=E*q/m
Преобразуем формулу периода и выразим из нее а:
(T/(2*π))²=L/(g+a)
a=L*(2*π/T)² - g
q=(m/L)*(L*(2*π/T)² - g)=(0.04/60)*(0.9*(2*3.14/0.8)² - 10)=0.03 Кл
=========================