Равномерное вращательное движение
Во время равномерного вращательного движения тело совершает движение по окружности с одинаковой скоростью, но с изменяющимся направлением. Например, такое движение совершают стрелки часов по циферблату.
Допустим, шар равномерно вращается на нити длиной 1 метр. При этом он будет описывать окружность с радиусом 1 метр. Длина такой окружности: C = 2πR = 6,28 м
Равномерное вращательное движение
Время, за которое шар полностью делает один полный оборот по окружности, называется периодом вращения - T.
Чтобы вычислить линейную скорость шара, необходимо разделить перемещение на время, т.е. длину окружности на период вращения:
V = C/T = 2πR/T
Период вращения:
T = 2πR/V
Если наш шар будет делать один оборот за 1 секунду (период вращения = 1с), то его линейная скорость:
V = 6,28/1 = 6,28 м/с
Потенциал шара радиусом R, заряженного зарядом q, в ваккуме определяется так:
ε₀ - диэлектрическая постоянная 8,85*10⁻¹² Ф/м
Соответственно до соединения для 1-го шара:
(1)
Для 2-го:
(2)
После соединения их потенциалы равны и равны φ₃:
(3)
Где q₁₂ и q₂₂ заряды шаров после соединения проводом.
В общем, если бы мы знали q₁₂ и q₂₂ мы бы потенциал вычислили. НО мы их не знаем. Зато мы можем сказать, что суммарный заряд системы шаров не изменился (зарядом на проволочке пренебрегаем). Тогда
(4)
q₁, q₂ можно выразить из (1) и (2) соответственно. А вот из (3) Можно выразить например q₂₂ через q₁₂
(5)
(6)
(7)
Так. Вот теперь выражения для зарядов из (5), (6), (7) подставляем в (4).
Вот теперь можно определить q₁₂.
(8)
Ну теперь заряд q₁₂ (8) подставим в (3)
Подставляем числа,( см выражаем в м)