НЕСФ 2008, 10. клас — Задача 3

Национално есенно състезание по физика 2008, Тема 10. клас · 22 ноември 2008 г. · 10 т.

Условие

Вертикално пружинно махало с коефициент на еластичност $k = 40$ N/m и маса $m = 100$ g е закачено над хоризонтална метална равнина. Когато на тялото с маса $m$ се придаде електричен заряд $q = 1\ \mu$C, махалото започва да трепти с амплитуда $a = 1$ cm. Зарядът на махалото индуцира в металната равнина електричен заряд. Взаимодействието на заряда $q$ със заряда на металната равнина може да се опише чрез въвеждането на заряд $q'$ със същата големина, разположен в мястото на огледалния образ на заряда $q$ спрямо равнината.

а) Определете периода $T_0$ на незареденото пружинно махало. [2 т.]

б) Какъв е знакът на заряда $q'$ ? [1 т.]

в) Определете честотата на хармоничните трептения на зареденото вертикално пружинно махало.

Указание. Константата в закона на Кулон $\dfrac{1}{4\pi\varepsilon_0} = 9.10^{9}\ \mathrm{N.m^2/C^2}$. [7 т.]

Отговори

Решение

---

Оригинал в Архива: esenni_2008_10problems.pdf · официални решения: esenni_2008_10solutions.pdf