Тема . Электродинамика. Электростатика

.09 Энергия системы зарядов

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#29506

Три одинаковых одноимённо заряженных шарика, каждый зарядом q  и массой m  , связаны нерастяжимыми нитями, каждая длиной a  . Все три шарика неподвижны и расположены на гладкой горизонтальной поверхности (см. рисунок). Какую минимальную скорость v  необходимо сообщить центральному шарику, чтобы при дальнейшем движении шарики смогли образовать равносторонний треугольник? Радиус шариков мал по сравнению с длиной нити.

PIC

Показать ответ и решение

Пусть средний шарик при образовании равностороннего треугольника имеет скорость u  . Проецируем скорость на направление нити (красная и синия проекция), у двух других шариков должны быть такие же (см. рис.). Так как скорости нижнего и верхнего шарика должны быть симметричны, то ”добавляем” зелёный вектор и суммируя векторы, получаем, что скорости всех шариков равны u  .

PIC

Запишем закон сохранения импульса:

mv  = 3mu  ⇒  u =  v-
                   3
Запишем закон сохранения энергии
kq2    kq2   kq2    mv2    kq2    kq2   kq2   3mu2
----+  ----+ ----+  -----= ----+  ----+ ----+ ------
 a      a     2a     2      a      a     a      2
или
                   ∘  -----
kq2   mv2              3k
----= -----⇒  v = q   -----
2a      3             2ma
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!