7.1.19. Найдите период малых колебаний гантели длины $l$ с шариками массы $m$, расположенной вдоль однородного электрического поля напряженностью $E$. Заряд шариков гантели $\pm q$.
Решение
На шарик с зарядом $+q$ действует сила $\vec F=q\vec E$, а на шарик с зарядом $-q$ действует сила $\vec F=-q\vec E$. Обе силы одинаковы по модулю, направлены в противоположные стороны, приложены на концах гантели. Это создаёт пару сил, вызывающую крутящий момент.
Пусть угол отклонения гантели от направления поля равен $\theta$, тогда плечо каждой силы относительно центра гантели равно $\frac{l}{2}\sin\theta$, а сила даёт момент относительно центра: