Найти: E, φ
Дано:
m=2⋅10−4кг
l=0,5м
∠AOB=90∘
ε=1
g=10м/с2
k=14πε0ε=9⋅109ф/м
На каждый из зарядов (см. рисунок) действуют три силы: сила тяжести - mg→ ; сила натяжения нити - T⃗ и сила Кулона - F⃗ . Поскольку система зарядов находится в равновесии - геометрическая сумма сил равна нулевому вектору
mg→+T⃗ +F⃗ =0
спроецируем это равенство на оси координат с учетом того, что α=45∘ и cosα=sinα
x: Tcosα=mg
y: Tcosα=F=kq2l2
q=mgl2k−−−−−√
E⃗ =E⃗ 1+E⃗ 2
E1=E2=kql2=kmgl2−−−−√
E=2kmgl2−−−−−√
φ=2φ1=2kql=2kmg−−−−√
Объяснение:
Всё объясняется расположением центра масс..
В кораблестроении есть выражение остойчивость, именно расположение центра масс (метацентра) по отношению к геометрическому центру обуславливает остойчивость (чем ниже центр масс, тем остойчивость выше и тем при больших возмущениях и волнах, стремящихся опрокинуть корабль возвращается обратно)..
И карандаш в вертикальном положении уже при малых возмущениях перейдёт в горизонтальное положение.. Сместить его в вертикальное положение просто - сместить центр тяжести грузиком.. И это положение уже будет устойчивым..