【解答】切れ目のあるリング電荷の回転


図のような角度　 のとき， の間隙に他と同じ密度で電荷があるとすると，対称性から全体が受けるトルクはゼロになる。すなわち，間隙がある場合のリングが受けるトルクは， に仮想した電荷が受けるトルクに等しく逆向きで，


となる。ただし， はリングの半径である。

リングの慣性モーメント を用いて，リングの回転の運動方程式は


これをエネルギー積分すると， より，



したがって，最大速さは のときで，


となる。

つりあい位置は， だから，あらためて にとって微小角の近似をとれば，


したがって，周期は


となる。



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