1) во-первых, нужно понимать, какие силы действуют на шарик с зарядом q (пренебрегаем силой натяжения нити).
1. сила тяжести
2. Кулоновская сила, направленная по нити к шарику с зарядом q0 (т.к. заряды на них разноименные)
3. равнодействующая сила, направленная к центру окружности, лежащей в горизонтальной плоскости (шарик движется с центростремительным ускорением)
направляем ось OX в сторону ускорения, получаем (2 закон Ньютона):
OX: Fsinα = ma.
следовательно, a = Fsinα / m
при этом Кулоновская сила равна: F = k |q| |q0| / l^2
тогда a = k |q| |q0| sinα / m l^2.
2) так-с, нашли ускорение, теперь нужно связать с ним частоту. проведем следующий мысленный, рандомный вывод формул:
V = l / t = 2πR / T, где V - линейная скорость
заметим, что величина 1/T - это и есть частота обращения v. Тогда:
V = 2πR v.
теперь эту же самую скорость выведем другим способом:
a = V^2 / R => V = sqrt(2aR).
следовательно (приравниваем выражения):
sqrt(2aR) = <span>2πR v,
</span>
v = sqrt(2aR) / <span>2πR.
нам неизвестен только радиус. рассмотрим sin</span>α:
sinα = R / l => R = sinα l.
подставляем формулу ускорения и формулу радиуса:
v = sqrt(<span>k |q| |q0| sinα / m l^2) / 2</span>π l sinα,
v ≈ 1,4 Гц
F=F1+F2
F1-сила, чтобы поднять бидон
F1=m1*g, где m1-масса бидона
F2 -сила, чтобы поднять молоко F2=m2*g
m2- масса молока
m =ρ*V ρ-плотность молока V-объем молока
Тогда F=m1*g+ρ*V*g= g(m1+ρ*V)
F=10(1+1000*0,5*10^-3)=15Н
Ответ: 15 Н
Дано
m=10т=10000кг
ρ=2000кг/м³
Найти V
m=ρV
V=m/ρ=10000кг/ 2000кг/м³=5м³