Определить силу, действующую на заряд протона, движущийся в магнитном поле с индукцией 0,3 Тл со скоростью 200 м/с под углом 30 градусов к вектору магнитной индукции.

Сила тяжести mg направлена вниз. сила натяжения нити направна под углом a и чтобы уравновесить силу тяжести сила натяжения должна быть больше, mg/cos(a).У этой силы натяжения есть горизонтальная составляющая, прижимающая груз к стене - mg/cos(a)*sin(a) = mg*tg(a).Осталось найти угол. длина нити это гипотенуза, радиус шара катет, тангенс угла это этот катет поделить на второй. тут есть разночтения - 8см могут быть расстоянием от края нити до центра шара или от края нити до края шара. допустим второе, тогда гипотенуза 8+5, второй катет sqrt(13^2+5^2)=12, tg(a) = 5/12, сила mg*5/12 = 6*5/12 = 5Н

Закон сохранения энергии гласит, что сумма потенциальной и кинетической энергии всегда постоянна( так как энергия никуда не исчезает и не берется из ниоткуда). запишим этот закон:

Е=Ек+Еп; Е=(m*v*v)/2+mgh.

в первой ситуации, когда тело находясь на высоте не падает, закон имеет вид:

Е1=(m*0*0)/2+mgh

во второй ситуации на половине пути:

Е2=(m*v*v)/2+mgh/2

по закону сохранения энергии:

Е1=E2

(m*v*v)/2+mgh/2=(m*0*0)/2+mgh; |*2

m*v*v+mgh=2mgh

v*v=(2mgh-mgh)/m

v*v=gh

из полученной записи считаем кинетическую энергию в середине пути:

Е кинетическая= (2кг*10н/кг*15м)/2=150 Н

E потенциальная=2кг*10Н/кг*15 м/2=150Н