Решение на момент правки #13179 от , автор Shrodinger_cat. Это не текущая версия.

Условие

7.1.22∗. Найдите частоту малых колебаний математического маятника относительно его нижнего положения равновесия, если непосредственно под равновесным положением шарика на расстоянии от него закреплен заряд . Длина
нити , масса шарика , заряд .

Решение

Рассмотрим максимальное отклонение от положения равновесия на угол . Причём . Колебания будут существовать при существовании устойчивого равновесия:
К
Момент силы натяжения нити равен:

Момент силы тяжести равен:

Момент силы Кулона равен:
КК
где К
В итоге мы получим условие существования колебаний:

Рассмотрим колебания на горизонтальной оси :
К
где
Так как колебания малые, то:
К
И найдём проекцию ускорения на ось :

Из уравнения гармонических колебаний следует:

Тогда получим ответ:

Ответ

при