Объяснение:
F - 2,5 мкН = 2,5* 10^-6 H
R = 24см =0,24м
N-?
Согласно закону Кулона сила взаимодействия между зарядами прямо пропорциональна произведению этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Так как заряды шариков одинаковы, то имеем:
F= kq^2/r^2 где k – коэффициент пропорциональности, равный 9·10^9 Н·м2/Кл2. q – это модуль (абсолютная величина) заряда шариков.
Любой заряд содержит в себе целое число элементарных зарядов (то есть зарядов электрона), поэтому:
q=N*e где e= 1,6·10^-19 Кл абсолютная величина заряда электрона, тогда
F= kN^2e^2/r^2 отсюда следует ,число избыточных электронов N равно:
N=( r/e)*√F/k = (0,24/ 1,6·10^-19)*√(2,5* 10^-6)/9·10^9 =(1,5*10^18)*16,67= 2,5*10^19
w = 2pi / T - циклическая частота маятника (измеряется в радианах)
T = 1/v => v = 1/T - период и частота колебаний маятника (период измеряется в секундах, а частота - в герцах)
Уравнение гармонических колебаний при условии, что наблюдения начали в момент, когда маятник был в положении равновесия:
x = A*sin(w*t), где
х - координата груза маятника в момент времени t
A - максимальная отклонение
w - циклическая частота
t - момент времени
Тогда:
Частота - это количество колебаний в секунду, значит:
v = 10/2 = 5/1 = 5 Гц
w = 2pi / T = 2pi * (1/T) = 2pi*v = 2pi*5 = 10pi
x = 5*sin(10pi*t) - уравнение гармонических колебаний, удовлетворяющее условиям задачи.