2019-11-08
Найти период малых собственных колебаний $\Delta r$ и $v$ маленького заряженного шарика, колеблющегося в однородных полях $\vec{g}$ и $\vec{E}$, совпадающих по направлению (рис.).
Решение:
Период таких колебаний будет найден, если определим коэффициент возвращающей силы. Из рис. видно, что $| F_{ \tau} | = (mg + qE) \sin \alpha$ или при малых углах отклонения $|F_{ \tau} | = \frac{(mg + qE)}{l} | \Delta \vec{r} |$, а с учетом противоположности направлении $\vec{F}_{ \tau}$ и $ \Delta \vec{r}$ $\vec{F}_{ \tau} = - \frac{mg + qE}{l} \Delta \vec{r}$.
Отсюда $k = \frac{mg + qE}{l}$ и, значит, $T = 2 \pi \sqrt{ \frac{ml}{mg + qE} }$.
Очевидно, для численного ответа на вопрос задачи надо знать массу шарика $m$, его заряд $q$, величину напряженности электрического коля $E$ и длину нити $l$.