Központi érettségi-felvételi 2001. 6. 12223



Az ábrán látható vékony, függőleges szigetelő szál alsó végére rögzített kisméretű test elektromos töltése $Q=10^{-7}\ \mathrm{C}$. A szálon súrlódásmentesen mozoghat egy $m=10^{-4}\ \mathrm{kg}$ tömegű, $q=9\cdot 10^{-8}\ \mathrm{C}$ töltésű, kisméretű gyöngy. Kezdetben a gyöngyöt a rögzített test felett $h_0=27\ \mathrm{cm}$ távolságban tartjuk, majd elengedjük.

$\bigg(k=\mathrm{\displaystyle \frac{1}{4\pi \varepsilon_0}}=9\cdot 10^9\ \mathrm{\displaystyle \frac{\ Nm^2}{\ C^2}}$; $g=9,81\ \mathrm{\displaystyle \frac{m}{\ s^2}}.\bigg)$

a)  Mennyire közelíti meg a gyöngy a rögzített testet?

$h_{\mathrm{min}}=3,4\ \mathrm{cm}$

b)  Mekkora a közötttük lévő távolság az egyensúlyi helyzetben?

$h_{\mathrm{egyens\small ú\normalsize lyi}}=9,6\ \mathrm{cm}$