101015 - Маятник с зарядом

Предположим, что груз немного смещается из положения равновесия так, что стержень маятника составляет с вертикалью малый угол (см. рис.). Если возникающий при этом суммарный момент сил, действующих на стержень, стремится вернуть его в исходное положение, то наинизшее положение маятника является устойчивым. Запишем условие устойчивости маятника, имея в виду, что момент силы упругости T относительно точки O равен нулю:

где lACl ≈ a + l — расстояние между зарядами q и Q после отклонения маятника на малый угол, x — плечо силы F электростатического взаимодействия зарядов. Поскольку, как видно из рисунка,

условие устойчивости принимает вид: