Тема . Электродинамика. Электростатика

.04 Закон Кулона

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела электродинамика. электростатика
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#64779

Три частицы с одинаковыми зарядами в начальный момент удерживают в вершинах треугольника со сторонами R1  ,      R2  и R3  (рис.). Частицы одновременно отпускают, и они разлетаются так, что отрезки, соединяющие любую пару частиц, остаются параллельными исходным. Каково отношение масс этих частиц m  : m : m
  1   2   3  ? Гравитационным притяжением пренебречь.

(Всеросс., 2012, финал, 10)

PIC

Показать ответ и решение

В любой момент времени отношение расстояний между частицами r1 : r2 : r3  остается равным отношению исходных расстояний R1 : R2 : R3  , поскольку конфигурации частиц являются подобными треугольниками. По этой же причине углы α ,α ,α
 1  2  3  при вершинах m ,m
  1  2  , m
  3  остаются неизменными (см. рис.).

PIC

Рассмотрим две сходственные стороны треугольников, например, R3  и r3  . Проведём к ним перпендикуляр ON  . Стороны параллельны, если проекции скоростей и ускорений частиц m
  1  и m
 2  на ON  равны, это обусловлено тем, что частицы с массами m1  и m2  взаимодействуют лишь с зарядом частицы массой m3  . Исходя из закона Кулона и второго закона Ньютона можно получить выражения для ускорений и их проекций:

        2                2
a1⊥ = kq-sinα21 = a2⊥ = kq-sin2α2.
        m1r2             m2r1

Высота h  треугольника, опущенная на сторону r3  , равна:

h = r2sinα1 = r1sinα2.

Поэтому из предшествующего равенства следует

--1--= --1--
m1r32  m2r31

откуда

           3  3
m1  : m2 = r1 : r2.

Аналогичным образом найдём отношение масс           3  3
m2 : m3 = r2 : r3  . Следовательно,               3  3   3
m1 : m2 : m3 = r1 : r2 : r3  .

(Официальное решение ВсОШ)

Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!