Dane:

Odległość płytek od siebie:  $d$  

Masa kulki:  $m$  

Wartość ładunku:  $Q$  

Kąt odchylenia wahadła:  $\alpha$  

Szukane:

Napięcie:  $U=?$  

Rozwiązanie:

Zauważmy, że:

gdzie F_e jest siłą elektrostatyczną, F_g jest siłą ciężkości. Siłę elektrostatyczną przedstawiamy wzorem:

$F_e=E\cdot q$  

gdzie F_e jest siłą elektrostatyczną działającą na cząstkę o wartości ładunku q znajdującą się w polu elektrostatycznym o natężeniu E. Natężenie pola elektrostatycznego obliczamy korzystając z wzoru:

$E=\frac{U}{d}$  

gdzie E jest natężeniem pola elektrostatycznego o napięciu U pomiędzy dwoma powierzchniami odległymi od siebie o d. Z tego wynika, że siłę elektrostatyczną możemy przedstawić wzorem:

$F_e=Eq$  

$F_e=\frac{U}{d}q$  

Siłę ciężkości przedstawiamy za pomocą wzoru:

$F_g=mg$  

gdzie F_g jest siłą ciężkości, m jest masą ciała, g jest przyspieszeniem ziemskim. Korzystając z funkcji trygonometrycznych otrzymujemy, że napięcie płytek wynosi:

$\frac{F_e}{F_g}=\mathrm{tg}\alpha$  

$\frac{\frac{U}{d}q}{mg}=\mathrm{tg}\alpha$  

$\frac{Uq}{dmg}=\mathrm{tg}\alpha \mid :dmg$  

$Uq=dmg\mathrm{tg}\alpha \mid :q$  

$U=\frac{dmg\mathrm{tg}\alpha }{q}$