Соотношение абсурдное, как и условие. Поясним формулами:
Т = 2Пкор(l/g) - период колебаний математического маятника.
Напишем формулы для ускорения свободного падения для разных высот от центра Земли:
g1 = GM /(R+H)^2
g2 = GM /(R-h)^2
Если период не изменился, значит эти значения g должны быть равны.
Приходим к абсурдному соотношению H = -h.
Делаем вывод, что для обеспечения условия задачи, нужно шахту сделать глубиной больше радиуса Земли, то есть пробуриться глубже центра Земли - к антиподам. Разберем эту ситуацию:
Расстояние до центра Земли от нижней точки шахты: h - R.
Получим следующее уравнение:
R+H = h-R
или: h - H = 2R - судите сами: абсурдно это или нет.
Соотношение абсурдное, как и условие. Поясним формулами:
Т = 2Пкор(l/g) - период колебаний математического маятника.
Напишем формулы для ускорения свободного падения для разных высот от центра Земли:
g1 = GM /(R+H)^2
g2 = GM /(R-h)^2
Если период не изменился, значит эти значения g должны быть равны.
Приходим к абсурдному соотношению H = -h.
Делаем вывод, что для обеспечения условия задачи, нужно шахту сделать глубиной больше радиуса Земли, то есть пробуриться глубже центра Земли - к антиподам. Разберем эту ситуацию:
Расстояние до центра Земли от нижней точки шахты: h - R.
Получим следующее уравнение:
R+H = h-R
или: h - H = 2R - судите сами: абсурдно это или нет.
Отметим заряды как q1, q2. Неизвестный заряд (помещённый) - q3. Расстояния: от q1 до q2 - R, от q1 до q3 - R1.
Если система в равновесии, то силы, действующие на шарик, равны.
Отсюда:
k*q1*q3/R1^2=k*q2*q3/(R-R1)^2;
q1/q2=R1^2/(R-R1)^2;
R1/(R-R1)=(q1/q2)^(1/2);
R-R1=R1*(q2/q1)^(1/2);
R=R1(1+(q2/q1)^(1/2));
R1=R/(1+(q2/q1)^(1/2));
Проверку единиц измерения делать не буду.
R1=0,04/(1+(1/9)^(1/2))=4/(40/3)=0,03 м, т.е. 3 см.
ответ: поместить надо в расстоянии 3 см от более заряженного шарика и в 1 см от менее заряженного.