Определите период колебаний полярной молекулы в однородном электрическом поле с напряженностью Е . Полярную молекулу можно представить в виде гантельки длиной l , на концах которой находятся две материальные точки массами m , несущие на себе заряды Q и – Q . Гравитационными силами пренебречь.
Определите период колебаний полярной молекулы в однородном электрическом поле с напряженностью Е . Полярную молекулу можно представить в виде гантельки длиной l , на концах которой находятся две материальные точки массами m , несущие на себе заряды Q и – Q . Гравитационными силами пренебречь.
Похожие вопросы
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Для нахождения периода колебаний полярной молекулы в однородном электрическом поле с напряженностью E, мы можем использовать уравнение движения.
Момент силы, действующий на систему, равен моменту инерции системы умноженному на угловое ускорение:
Q E l = I * alpha,
где I - момент инерции системы гантельки длиной l с концентрированными массами m на концах (I = 2 m l^2), alpha - угловое ускорение.
Угловое ускорение связано с углом отклонения системы от положения равновесия theta следующим образом:
alpha = -Q E l * sin(theta) / I.
Подставив значение момента инерции I и углового ускорения alpha в уравнение движения, получим:
Q E l = 2 m l^2 (-Q E l sin(theta) / I),
Q E = -2 m l sin(theta),
sin(theta) = -Q E / (2 m).
Период колебаний системы можно найти, используя формулу для математического маятника:
T = 2 pi sqrt(I / (m l E Q)),
T = 2 pi sqrt(2 l / (E * Q)).
Таким образом, период колебаний полярной молекулы в однородном электрическом поле с напряженностью E равен 2 pi sqrt(2 l / (E Q)).