Шарик массой 5г имеет заряд 2 * 10 в минус 9 кл. с каким ускорением он будет двигаться в однородном электрическом поле с напряженностью 3 * 10 в 4 степени н/кл, если сила тяжести будет компенсирована?

f=qe=2*10^-9*3*10^4=6*10^-5

f=ma

a=f/m=6*10^-5/0.005=12*10^-3 м/c^2.

Колебательный контур — электрическая цепь, содержащая последовательно соединённые катушку индуктивности и конденсатор. В такой цепи могут возбуждаться колебания тока (и напряжения).

Колебательный контур - простейшая система, в которой могут происходить свободные электромагнитные колебания

Принцип действия

Пусть конденсатор ёмкостью C заряжен до напряжения U0. Энергия, запасённая в конденсаторе составляет

При соединении конденсатора с катушкой индуктивности ,в цепи потечёт ток I, что вызовет в катушке электродвижущую силу (ЭДС) самоиндукции, направленную на уменьшение тока в цепи. Ток, вызванный этой ЭДС (при отсутствии потерь в индуктивности) в начальный момент будет равен току разряда конденсатора, то есть результирующий ток будет равен нулю. Магнитная энергия катушки в этот (начальный) момент равна нулю.

Затем результирующий ток в цепи будет возрастать, а энергия из конденсатора будет переходить в катушку до полного разряда конденсатора. В этот момент электрическая энергия колебательного контура EC = 0. Магнитная же энергия, сосредоточенная в катушке, напротив, максимальна и равна

где L — индуктивность катушки, I0 — максимальное значение тока.

После этого начнётся перезарядка конденсатора, то есть заряд конденсатора напряжением другой полярности. Перезарядка будет проходить до тех пор, пока магнитная энергия катушки не перейдёт в электрическую энергию конденсатора. Конденсатор, в этом случае, снова будет заряжен до напряжения − U0.

В результате в цепи возникают колебания, длительность которых будет обратно пропорциональна потерям энергии в контуре.

В общем, описанные выше процесы в параллельном колебательном контуре называются резонанс токов, что означает, что через индуктивность и ёмкость протекают токи, больше тока проходящего через весь контур, причем эти токи больше в определённое число раз, которое называется добротностью. Эти большие токи не покидают пределов контура, так как они противофазны и сами себя компенсируют. Стоит также заметить, что сопротивление параллельного колебательного контура на резонансной частоте стремится к бесконечности (в отличии от последовательного колебательного контура, сопротивление которого на резонансной частоте стремится к нулю), а это делает его незаменимым фильтром.

Стоит заметить, что помимо простого колебательного контура, есть ещё колебательные контуры первого, второго и третьего рода, что учитывают потери и имеют другие особенности.

По закону всемирного тяготения тело, массой m, притягивается к Земле, массой М, с силой F = G ∙ M ∙ m/r², где G – гравитационная постоянная, r – расстояния между центрами тел. Если тело находится на поверхности Земли, то r = R – радиусу Земли и G ∙ M/R² = g – ускорение свободного падения у поверхности Земли. Чтобы найти, на какой высоте h над поверхностью Земли ускорение свободного падения уменьшится в 2 раза, то есть G ∙ M/(R + h)² = g/2, выразим h из равенства: G ∙ M/(R + h)² = G ∙ M/(2 ∙ R²); (R + h)² = 2 ∙ R²; h = R ∙ (√2 – 1). Так как радиус Земли R ≈ 6371 км, то h = 6371 ∙ (√2 – 1) ≈ 2639 км.

ответ: на высоте 2639 км над поверхностью Земли ускорение свободного падения уменьшится в 2 раза.