Так как вектор напряженности электрического поля направлен вертикально вниз, то условно мы можем считать, что сверху расположена положительно заряженная обкладка, а снизу - отрицательно
так как тело заряжено положительно, то оно будет притягиваться к отрицательно заряженной обкладке, т.е. сила F = q E со стороны электрического поля, действующая на тело, направлена вертикально вниз
электрическое поле движению тела. с учетом этого запишем закон сохранения энергии:
mgL + q E S cosβ = (m v²)/2 + mgh,
где S - это модуль вектора перемещения тела (отрезок, соединяющий начальное и конечное положения), cosβ - угол между векторами силы и перемещения
из чертежа нетрудно получить, что
S = L β = (π/2) - α h = L (1 - cosα)
таким образом, ЗСЭ примет вид:
2 gL + 2 qE L sinα = v² + 2 gL (1 - cosα)
v² = 2 gL cosα + 2 qE L sinα
так как мы предполагаем, что нить не растяжима, то тело движется по окружности, поэтому оно в нужный нам момент обладает центростремительным ускорением a = v²/L, направленным вдоль нити. запишем уравнение динамики:
T - (mg + qE) cosα = m (v²/L)
T = mg cosα + qE cosα + 2 mg cosα + 2 mqE sinα
T = 3 mg cosα + q E cosα (1 + 2m tgα)
T = 300*0.866+5*10^(-6)*2*10^(3)*0.866*(1+20*0.577) ≈ 260 H
Конечно!Проведем следующий опыт. Возьмем лист картона и в произ- вольной точке при иголки проденем нитку. Два кон- ца нити закрепим на штативе. Лист займет положение.Если теперь немного повернуть его вокруг оси и отпустить, лист вернется в первоначальное положение. Проведем нить через центр листа Теперь, сколько бы мы его не крутили, лист останется в своем первоначальном положении. Эта точка называется центром тяжести тела. Масса тела как бы со- средоточивается в этой точке. Проведенные опыты показывают, что центр тяжести тел различной конфигурации бывает следующим:У однородных тел (например: шар, сфера, окружность и им подобные) центр тяжести совпадает с геометрическим цент- ром Если плоские тела имеют произвольную форму, то центр тяжести таких тел опреде- ляют методом подвешивания в двух точ- ках. Здесь центр тяжести находится на пе- ресечении вертикальных линий, проведен- ных через точки А и В Если тела подвесить на оси через центр тяжести, то эти тела сколь угод- но долго будут находиться в положении рав- новесия. Сумма всех сил, действующих на тело, находящееся в равно- весии, равна нулю. Равновесие называется устойчивым, если на выведенное из по- ложения равновесия тело действуют силы, возвращающие его в первоначальное положение Равновесие называется неустойчивым, если на выведенное из положения равновесия тело действуют силы, еще больше отдаляю- щие его от положения равновесия Равновесие называется безразличным, если на выведенное из положения равновесия тело не действует никакая сила, изменяю- щая его состояние Проведем такой опыт. Возьмем учебник физики и располо- жим под ним линейку. Затем за один конец медленно бу- дем поднимать линейку После достижения определенного угла между столом и линейкой, книга опрокинется. Значит состояние равновесия тела зависит и от опоры. Тело, имеющее площадь опоры, опро- кинется, если вертикальная прямая, проведенная из центра тяжести, вый- дет за площадь опоры Следовательно, чем больше площадь опоры, тем более устойчивое положе- ние имеет тело.
так как тело заряжено положительно, то оно будет притягиваться к отрицательно заряженной обкладке, т.е. сила F = q E со стороны электрического поля, действующая на тело, направлена вертикально вниз
электрическое поле движению тела. с учетом этого запишем закон сохранения энергии:
mgL + q E S cosβ = (m v²)/2 + mgh,
где S - это модуль вектора перемещения тела (отрезок, соединяющий начальное и конечное положения), cosβ - угол между векторами силы и перемещения
из чертежа нетрудно получить, что
S = L
β = (π/2) - α
h = L (1 - cosα)
таким образом, ЗСЭ примет вид:
2 gL + 2 qE L sinα = v² + 2 gL (1 - cosα)
v² = 2 gL cosα + 2 qE L sinα
так как мы предполагаем, что нить не растяжима, то тело движется по окружности, поэтому оно в нужный нам момент обладает центростремительным ускорением a = v²/L, направленным вдоль нити. запишем уравнение динамики:
T - (mg + qE) cosα = m (v²/L)
T = mg cosα + qE cosα + 2 mg cosα + 2 mqE sinα
T = 3 mg cosα + q E cosα (1 + 2m tgα)
T = 300*0.866+5*10^(-6)*2*10^(3)*0.866*(1+20*0.577) ≈ 260 H
вольной точке при иголки проденем нитку. Два кон-
ца нити закрепим на штативе. Лист займет положение.Если теперь немного повернуть его вокруг оси и
отпустить, лист вернется в первоначальное положение.
Проведем нить через центр листа Теперь, сколько бы мы
его не крутили, лист останется в своем первоначальном положении.
Эта точка называется центром тяжести тела. Масса тела как бы со-
средоточивается в этой точке. Проведенные опыты показывают, что
центр тяжести тел различной конфигурации бывает следующим:У однородных тел (например: шар, сфера, окружность и им
подобные) центр тяжести совпадает с геометрическим цент-
ром
Если плоские тела имеют произвольную
форму, то центр тяжести таких тел опреде-
ляют методом подвешивания в двух точ-
ках. Здесь центр тяжести находится на пе-
ресечении вертикальных линий, проведен-
ных через точки А и В
Если тела подвесить на оси
через центр тяжести, то эти тела сколь угод-
но долго будут находиться в положении рав-
новесия. Сумма всех сил, действующих на тело, находящееся в равно-
весии, равна нулю.
Равновесие называется устойчивым, если на выведенное из по-
ложения равновесия тело действуют силы, возвращающие его в
первоначальное положение
Равновесие называется неустойчивым, если на выведенное из
положения равновесия тело действуют силы, еще больше отдаляю-
щие его от положения равновесия
Равновесие называется безразличным, если на выведенное из
положения равновесия тело не действует никакая сила, изменяю-
щая его состояние
Проведем такой опыт. Возьмем учебник физики и располо-
жим под ним линейку. Затем за один конец медленно бу-
дем поднимать линейку После достижения
определенного угла между столом и линейкой, книга опрокинется.
Значит состояние равновесия тела зависит и от опоры.
Тело, имеющее площадь опоры, опро-
кинется, если вертикальная прямая,
проведенная из центра тяжести, вый-
дет за площадь опоры
Следовательно, чем больше площадь
опоры, тем более устойчивое положе-
ние имеет тело.