Witam,
mam problem z zadaniem o treści:
Wahadło o okresie T=1 s jest zbudowane z kulki o masie m=16 g zawieszonej na nitce z
dielektryka. Kulka została naładowana ładunkiem ujemnym i umieszczona w polu elektrycznym
skierowanym do góry. Okres wahań wahadła uległ skróceniu do wartości T_1=0.8 s. Wyznaczyć siłę
pola elektrycznego, które działa na kulkę.
Wiem, że powinienem skorzystać ze wzoru na wahadło: \(\displaystyle{ T=2\pi \sqrt{\frac{l}{g}}}\) i że powinienem do tego wzoru gdzieś "wcisnąć" masę kulki (a przynajmniej tak mi się wydaje). Teoretycznie wyobrażam sobie jak wygląda rozkład sił na kulkę, tzn. działanie siły Q (ciężar), N (nacisk), F_d (siła skierowana w stronę punktu zaczepienia) i F_h (siła "po łuku" jak lata sobie kulka).
Jak powinienem skonstruować wypadkowe siły wraz z siłą pola elektrycznego, by móc to obliczyć?
Okres wahań w polu elektrycznym
- Mathix
- Użytkownik
- Posty: 357
- Rejestracja: 18 mar 2012, o 13:00
- Płeć: Mężczyzna
- Lokalizacja: Warszawa
- Podziękował: 9 razy
- Pomógł: 73 razy
Okres wahań w polu elektrycznym
Siła działająca na kulkę:
\(\displaystyle{ F=qE \\ ma=qE \\ a=\frac{qE}{m}}\)
Zwrot siły grawitacji i siły elektrostatycznej jest taki sam więc:
\(\displaystyle{ T=2\pi \sqrt{ \frac{l}{g+a}} \\ T=2\pi \sqrt{\frac{l}{g+\frac{qE}{m}}}}\)
\(\displaystyle{ F=qE \\ ma=qE \\ a=\frac{qE}{m}}\)
Zwrot siły grawitacji i siły elektrostatycznej jest taki sam więc:
\(\displaystyle{ T=2\pi \sqrt{ \frac{l}{g+a}} \\ T=2\pi \sqrt{\frac{l}{g+\frac{qE}{m}}}}\)