1. Заряженный шарик, привязанный к изолирующей нити длины l = 10 см, равномерно движется по окружности, лежащей в горизонтальной плоскости. Масса шарика m = 0,01 г, его заряд q = –9 нКл. Угол отклонения нити от вертикали α = 30...

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) = 2πR v, v = sqrt(2aR) / 2πR. нам неизвестен только радиус. рассмотрим sinα: sinα = R / l => R = sinα l. подставляем формулу ускорения и формулу радиуса: v = sqrt(k |q| |q0| sinα / m l^2) / 2π l sinα, v ≈ 1,4 Гц