1) во-первых, нужно понимать, какие силы действуют на шарик с зарядом q (пренебрегаем силой натяжения нити).
1. сила тяжести
2. Кулоновская сила, направленная по нити к шарику с зарядом q0 (т.к. заряды на них разноименные)
3. равнодействующая сила, направленная к центру окружности, лежащей в горизонтальной плоскости (шарик движется с центростремительным ускорением)
направляем ось OX в сторону ускорения, получаем (2 закон Ньютона):
OX: Fsinα = ma.
следовательно, a = Fsinα / m
при этом Кулоновская сила равна: F = k |q| |q0| / l^2
тогда a = k |q| |q0| sinα / m l^2.
2) так-с, нашли ускорение, теперь нужно связать с ним частоту. проведем следующий мысленный, рандомный вывод формул:
V = l / t = 2πR / T, где V - линейная скорость
заметим, что величина 1/T - это и есть частота обращения v. Тогда:
V = 2πR v.
теперь эту же самую скорость выведем другим способом:
a = V^2 / R => V = sqrt(2aR).
следовательно (приравниваем выражения):
sqrt(2aR) = <span>2πR v,
</span>
v = sqrt(2aR) / <span>2πR.
нам неизвестен только радиус. рассмотрим sin</span>α:
sinα = R / l => R = sinα l.
подставляем формулу ускорения и формулу радиуса:
v = sqrt(<span>k |q| |q0| sinα / m l^2) / 2</span>π l sinα,
v ≈ 1,4 Гц
<em><em>Жёсткость пружины равна k=5 * 10^4 Н/м.</em></em>
скорость - изменение положения тела с течением времени!
F= pS сила равна давление на площадь
p=rgh - давление
Все перевожу в СИ и подставляю
тогда F=rghs=800кг/м3*10Н/кг*0,4м*0,0016м2= 5,12Н