Question

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.

Answer 1

Ответ:

8 колебаний

Объяснение:

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:

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

Число колебаний:

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

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