По краям непроводящего тонкого гладкого стержня длиной закреплены маленькие металлические шарики с зарядами мкКл. На стержень надета бусинка, имеющая заряд Q, модуль которого равен 2 мкКл. Бусинка может скользить вдоль стержня. В начале опыта бусинка

Добавлена: 07.05.2026
Обновлена: 07.05.2026
Предмет: Физика
Автор: Кэмп

#Физика колебаний и волн
#Электричество и магнетизм

По краям непроводящего тонкого гладкого стержня длиной закреплены маленькие металлические шарики с зарядами мкКл. На стержень надета бусинка, имеющая заряд Q, модуль которого равен 2 мкКл. Бусинка может скользить вдоль стержня. В начале опыта бусинка

Условие:

По краям непроводящего тонкого гладкого стержня длиной $2 \mathrm{~L}=0,2 \mathrm{~m}$ закреплены маленькие металлические шарики с зарядами $q=1$ мкКл. На стержень надета бусинка, имеющая заряд Q, модуль которого равен 2 мкКл. Бусинка может скользить вдоль стержня. В начале опыта бусинка находилась в середине стержня, затем ее сместили на малое расстояние, и она начала совершать малые колебания относительно середины стержня. Масса бусинки $\mathrm{m}=10$ г.

Решение:

Шаг 1: Определение силы взаимодействия

Сначала определим силу, действующую на бусинку, когда она смещена на малое расстояние $x$ от середины стержня.

Заряд бусинки $Q = 2 \, \mu C = 2 \times 10^{-6} \, C$ , а заряды на краях стержня $q = 1 \, \mu C = 1 \times 10^{-6} \, C$ .

Стержень имеет длину $2L = 0.2 \, m$ , следовательно, $L = 0.1 \, m$ .

Когда бусинка находится в середине, расстояние до каждого шарика равно $L = 0.1 \, m$ . Если бусинка смещается на $x$ , то расстояния до шариков будут:

До левого шарика: $L - x = 0.1 - x$
До правого шарика: $L + x = 0.1 + x$ ...