Маятник с периодом колебаний 1с представляет собой шарик массой 16г, подвешенный на шелковой нитке. шарику придают заряд 100нКл и помещают в вертикальное однородное электрическое поле. в результате период колебаний маятника изменяется и составляет 0.95с. определить напряженность электрического поля !

119

358

Посмотреть ответы 2

Ответы на вопрос:

oksanaminenko777

Физика

4,8(33 оценок)

E = 1.7 · 10⁵ В/м

Объяснение:

На заряженное тело со стороны электрического поля действует дополнительная сила qE, она и изменяет период маятника.

Дано: m = 16 г = 0,016 кг: q = 100 нКл = 10⁻⁷ Кл; T₁ = 1 с; T₂ = 0,95 с.

g = 9.8 м/с²

Найти: E.

Расставим на чертеже силы, действующие на шарик, выведенный из равновесия. Со стороны нитки на него действует сила упругости T, со стороны электрического поля сила qE, кроме этого есть сила тяжести mg, она направлена вниз.

Результирующая сила R стремится возвратить шарик в положение равновесия. Так как период колебаний уменьшился, возвращающая сила должна увеличиться, для этого сила qE должна быть направлена вниз.

В отсутствии электрического поля возвращающая сила равна mg sin φ.

После включения электрического поля возвращающая сила оказывается равной

$\left(mg+qE\right)\sin\varphi=m\left(g+\dfrac{qE}m\right)\sin\varphi=mg^*\sin\varphi$

Значит, наличие электрического поля эффективно просто меняет

ускорение свободного падения с g на g*.

Период колебаний математического маятника вычисляется по формуле

$T=2\pi\sqrt{\dfrac Lg}$

где L — длина нити.

Тогда

$T_1=2\pi\sqrt{\dfrac Lg}\\T_2=2\pi\sqrt{\dfrac L{g^*}}$

Делим T₁ на T₂, при этом неизвестная длина нити L сократится:

$\dfrac{T_1}{T_2}=\sqrt{\dfrac{g^*}{g}}=\sqrt{1+\dfrac{qE}{mg}}\\1+\dfrac{qE}{mg}=\left(\dfrac{T_1}{T_2}\right)^2\\\dfrac{qE}{mg}=\left(\dfrac{T_1}{T_2}\right)^2-1\\E=\dfrac{mg}{q}\left[\left(\dfrac{T_1}{T_2}\right)^2-1\right]$

Подставляем числовые значения и находим, что напряжённость электрического поля равна E = 1.7 · 10⁵ В/м.

Маятник с периодом колебаний 1с представляет собой шарик массой 16г, подвешенный на шелковой нитке.

LiiiiiiV

Физика

4,4(63 оценок)

Жидкими называют тела, которые текучестью. другими словами, не могут сохранять форму самостоятельно. это возможно из-за подвижности молекул, из которых эта самая жидкость и состоит. жидкость обладает рядом свойств: 1) она сохраняет объем 2) она образует поверхность 3) она принимает форму сосуда 4) она имеет прочность на разрыв 5) она обладает текучестью жидкость является агрегатным состоянием вещества, средним между твердым и газообразным.

Реши свою проблему, спроси otvet5GPT

Быстро
Мгновенный ответ на твой вопрос
Точно
Бот обладает знаниями во всех сферах
Бесплатно
Задай вопрос и получи ответ бесплатно

Задай свой вопрос

Популярно: Физика

Есть вопросы?

Как otvet5GPT работает?

otvet5GPT использует большую языковую модель вместе с базой данных GPT для обеспечения высококачественных образовательных результатов. otvet5GPT действует как доступный академический ресурс вне класса.
Сколько это стоит?

Проект находиться на стадии тестирования и все услуги бесплатны.
Могу ли я использовать otvet5GPT в школе?

Конечно! Нейросеть может помочь вам делать конспекты лекций, придумывать идеи в классе и многое другое!
В чем отличия от ChatGPT?

otvet5GPT черпает академические источники из собственной базы данных и предназначен специально для студентов. otvet5GPT также адаптируется к вашему стилю письма, предоставляя ряд образовательных инструментов, предназначенных для улучшения обучения.