Okres wahań w polu elektrycznym

Ruch drgający, wahadła i oscylatory. Ruch falowy i stowarzyszone z nim zjawiska. Zjawiska akustyczne.
600613
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 10
Rejestracja: 28 mar 2014, o 23:27
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: polska
Podziękował: 4 razy

Okres wahań w polu elektrycznym

Post autor: 600613 » 15 maja 2014, o 16:41

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?

Awatar użytkownika
Mathix
Użytkownik
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

Post autor: Mathix » 15 maja 2014, o 16:48

Siła działająca na kulkę:
\(\displaystyle{ F=qE \\ ma=qE \\ a=\frac{qE}{m}}\)
Zwrot siły grawitacji i siły elektrostatycznej jest taki sam więc:
\(\displaystyle{ T=2\pi \sqrt{ \frac{l}{g+a}} \\ T=2\pi \sqrt{\frac{l}{g+\frac{qE}{m}}}}\)

ODPOWIEDZ