Маленький шарик массой m = 10 г , имеющий заряд q = 1,0 мкКл, непроводящей невесомой нерастяжимой нити длиной l = 11 см и помещён в однородное вертикальное электростатическое поле, модуль напряжённости которого E = 200 кB/м (см. рис.). Если нить с шариком отвести на угол α = 30° от вертикали и отпустить без начальной скорости, то модуль максимальной скорости v max шарика в процессе движения будет равен ... см/с.
Ответ запишите в сантиметрах за секунду, округлив до целых.
Очевидно, что максимальная скорость шарика будет в точке равновесия. Примем за нулевой уровень высоты положение равновесия. В первом положении шарик обладал потенциальной энергией гравитационного взаимодействия и потенциальной энергией электрического взаимодействия
где из треугольника
Тогда в точке равновесия шарик обладал только кинетической энергией
Запишем закон сохранения энергии:
откуда найдем максимальную скорость шарика:
Ответ: 94.