Một con lắc đơn gồm vật m=100g treo vào sợi dây nhẹ dài l=60 cm.Vật mang điện tích q=0,268×10^-4 C.Đưa vật đến vị trí dây hợp với phương thẳng đứng góc 15° rồi thả nhẹ.Khi vật chuyển động đến vị trí có phương thẳng đứng thì đột ngột xuất hiện điện trg cùng hướng với vectơ vận tốc của m và có độ lớn 10000V/m.Tính lực căng,tốc độ và gia tốc của vật m khi dây hợp với phương thẳng đứng góc 20°

Đáp án:

 T=0,78N

a=10m/s^2

Giải thích các bước giải:
\(m = 100g = 0,1kg;l = 60cm = 0,6m;\alpha  = {15^0};q = 0,{268.10^{ - 4}}C;\beta  = {15^0};E = 10000V/m\)

 lực điện tác dụng lên:

\(F = q.E = 0,{268.10^{ - 4}}.10000 = 0,268N\)

trọng lực:
\(P = m.g = 0,1.10 = 10N\)

LỰC CĂNG:
\(\overrightarrow F  + \overrightarrow P  + \overrightarrow T  = \overrightarrow 0  =  > F - T.\sin {20^0} = 0 =  > T = \frac{F}{{\sin 20}} = 0,78N\)

gia tốc tiếp tuyến::
\({a_t} = g.\sin 20 = 3,42m/{s^2}\)

\(\omega  = \sqrt {\frac{g}{l}}  = \sqrt {\frac{{10}}{{0,6}}}  = 4rad/s\)

Gia tốc hướng tâm
\({a_{ht}} = r.{\omega ^2} = \sin 20.l.{\omega ^2} = 9,4m/{s^2}\)

gia tốc của vật:
\(\sqrt {a_t^2 + a_{ht}^2}  = \sqrt {3,{{42}^2} + 9,{4^2}}  = 10m/s\)