Заряженный шарик подвешен на невесомой нерастяжимой нити в однородном электрическом поле, силовые линии поля направлены Горизонтально. Масса шарика m=100г. В положении равновесия нить составляет 60* с вертикалью. Если шарик отводят в нижнюю точку и отпускают, тогда сила натяжения Fн нити, в момент когда шарик будет проходить положение равновесия, будет равна ...

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Сначала найдем угол, на который отклоняется нить от вертикали при равновесии:

tg(θ) = F_эл / F_тяж

где F_эл - сила электрического поля, F_тяж - сила натяжения нити. Так как нить составляет угол 60° с вертикалью, то угол θ будет равен 30°.

Теперь рассмотрим движение шарика. В момент прохождения равновесия, на шарик действует только сила тяжести и сила натяжения нити. Сила тяжести равна mg, где g - ускорение свободного падения.

Из условия равновесия в вертикальном направлении:

F_тяж * cos(30°) = mg

F_тяж = mg / cos(30°)

F_тяж = 100 г * 9,8 м/c^2 / cos(30°)

F_тяж ≈ 114,6 г

Таким образом, сила натяжения нити в момент, когда шарик будет проходить положение равновесия, будет примерно равна 114,6 г.