Определение периода обращения шарика
Какой период обращения шарика? Шарик массой 10г и зарядом 2*10^-6 кл подвешен на шелковой нити длиной 0.4м. Он движется
Какой период обращения шарика? Шарик массой 10г и зарядом 2*10^-6 кл подвешен на шелковой нити длиной 0.4м. Он движется в горизонтальной плоскости по окружности так, что нить образует угол α = 60° с вертикалью. Под шариком находится равномерно заряженная пластина с поверхностной плотностью зарядов 1.77*10^-7 кл/м^2.
15.12.2023 10:05
Написать свой ответ:
Объяснение:
Период обращения шарика - это время, за которое шарик совершает полный оборот по окружности. Чтобы найти период обращения, мы можем использовать формулу для периода колебательного движения.
В данной задаче шарик движется по окружности под действием силы электрического поля, создаваемого равномерно заряженной пластиной. Эта сила называется силой Кулона. Под воздействием этой силы шарик движется по окружности радиусом, который определяется длиной нити, и его период обращения можно найти с помощью следующей формулы:
T = 2π√(m/(qE))
где T - период обращения, m - масса шарика, q - его заряд, E - сила электрического поля.
В данной задаче у нас есть следующие значения:
m = 10 г = 0.01 кг, q = 2*10^-6 кл, E = σ/ε₀, где σ - поверхностная плотность зарядов пластины, ε₀ - электрическая постоянная.
Мы можем рассчитать значение E, используя данное значение σ и известные значения физических констант.
После рассчета E, мы можем подставить все известные значения в формулу для периода обращения и рассчитать его.
Дополнительный материал:
Задача: Найдите период обращения шарика с массой 10 г и зарядом 2*10^-6 кл, который подвешен на шелковой нити длиной 0.4 м. Угол нити с вертикалью составляет 60°. Под шариком находится равномерно заряженная пластина с поверхностной плотностью зарядов 1.77*10^-7 кл/м^2.
Решение:
Первым шагом найдем значение силы электрического поля E, используя значение поверхностной плотности зарядов пластины:
E = σ/ε₀ = (1.77*10^-7 кл/м^2) / (8.85*10^-12 Кл²/(Н·м²)) = 2*10^4 Н/Кл.
Теперь мы можем подставить все известные значения в формулу для периода обращения:
T = 2π√(0.01 кг / (2*10^-6 кл * 2*10^4 Н/Кл)) = 2π√(0.01 / 4) ≈ 0.0314 сек.
Таким образом, период обращения шарика составляет около 0.0314 секунды.
Совет:
При решении подобных задач всегда обратите внимание на значения и единицы измерения, чтобы правильно подставить их в формулу. Кроме того, не забывайте использовать правильные константы и формулы для данного физического явления.
Ещё задача:
Найдите период обращения шарика массой 20 г и зарядом 4*10^-6 кл, который подвешен на нити длиной 0.6 м. Угол нити с вертикалью составляет 45°. Под шариком находится равномерно заряженная пластина с поверхностной плотностью зарядов 2.5*10^-7 кл/м^2. Ответ представьте в секундах с точностью до сотых.