विराम में स्थित किसी सरल लोलक (simple pendulum) के गोलक (bob) का द्रव्यमान 100 g है तथा इसपर 5.4 nC का आवेश है। गोलक के ठीक नीचे 10 cm की दूरी पर किसी कण पर कितना विद्युत-आवेश होना चाहिए ताकि लोलक की डोरी तनाव मुक्त हो जाए?

Explanation

गोलक पर लग रहे तीन बलों की दिशाएँ चित्र में प्रदर्शित हैं, जहाँ गोलक का भार,
` m g = ( 100 xx 10 ^ ( - 3 ) kg ) ( 10 ms ^ ( - 2)) = 1N . `
विद्युत-प्रतिकर्षण-बल, ` F = ( 1 ) / ( 4pi in _0 ) ( Qq)/ ( r ^ 2) `
` T = ` धागे में तनाव
साम्यावस्था में, ` T + F = mg `
अब यदि धागे में तनाव T शून्य हो, तो
` F = mg `
या ` ( 1 ) / ( 4 pi in _ 0 ) = ( Qq)/ ( r ^ 2) = mg ` .
अतः, अभीष्ट आवेश, ` Q= ( mg )/ ( ( 1 )/ ( 4 pi in _0) ( q )/ ( r ^ 2)) = ( ( 1 N ) (10 xx 10^ ( -2) m )^ 2)/ (( 9 xx 10^(9) N m^ 2 C^ ( -2 ) ) ( 5.4 xx 10 ^( - 9) C)) `
` = ( 10 ^( -2 )) / ( 9 xx 5.4 ) C = 2 xx 10^( -4 ) C `