Какой минимальный заряд надо закрепить в нижней точке сферы? (27 января 2013)

Имеется сфера с внутренним радиусом R и гладкой внутренней поверхностью. Какой минимальный заряд Q надо закрепить в нижней точке поверхности сферы, чтобы небольшое тело массы m с зарядом q, помещенное в верхнюю точку поверхности сферы, находилось в состоянии устойчивого равновесия? Сфера выполнена из непроводящего материала.

Задача из "Сборника задач по физике" С. Т. Туякбаева, Ш. Б. Тынтаева, Ж. О. Бакынова для естественно-математического направление. 2006 г., Алмата.

Шарик удерживается в верхней точке, если при отклонении возникает возвращающая сила, направленная к положению равновесия. Нарисуйте рисунок в положении малого отклонения тела от положения равновесия, расставьте силы и проецируйте их на касательную.
Ну, скажу то же самое, что и В. Грабцевич. Просто двиньте на малый угол (берите угол между радиус-вектором, направленным на шарик, и вертикалью) и посмотрите, какие силы действуют по направлению, перпендикулярному к радиусу (там и происходит движение). Для минимума должно соблюдаться:

Fx = 0   (cумма проекции сил на ось, перпендикулярному к радиусу (x), равна 0).

Поправлю, W1sHM4sTeR.

Для минимума должно соблюдаться:
Fx = 0 (cумма проекции сил на ось, перпендикулярному к радиусу (x), равна 0).

для выполнения состояния устойчивого равновесия должно выполняться условие Fx > 0,

при условии Fx = 0   — будет состояние неустойчивого равновесия.

Ну, там спрашивают про минимальный заряд, а не какой заряд нужно расположить. И я считаю, для общего случая должно соблюдаться Fx < 0. Потому что нужна сила, которая бы действовала против направления оси (возвращающая).