7995. Два маленьких шарика массами m1 6 г и m2 4 г, несущие заряды q110-6 Кл и q2-5•10-6 Кл соответственно, удерживаются на расстоянии l 2 м друг от друга. В некоторый момент оба шарика отпускают


485775064770007995. Два маленьких шарика массами m1= 6 г и m2 = 4 г, несущие заряды q1=10-6 Кл и q2=-5∙10-6 Кл соответственно, удерживаются на расстоянии l = 2 м друг от друга. В некоторый момент оба шарика отпускают, сообщив одновременно второму из них скорость v0 = 3 м/с, направленную от первого шарика вдоль линии, соединяющей их центры. На какое максимальное расстояние L разойдутся шарики друг от друга? Силу тяжести не учитывать. Электрическую постоянную принять равной ε0 = 8,85∙10-12 Ф/м.
Дано: m1= 6 г; m2 = 4 г; q1=10-6 Кл; q2=-5∙10-6 Кл; l = 2 м; v0 = 3 м/с; ε0 = 8,85∙10-12Ф/м
Найти: L=?
Решение. Закон сохранения импульса в проекции на координатную ось, положительное направление которой совпадает с направлением начальной скорости второго шарика, имеет вид:
m2∙v0=m1∙v1+m2∙v2.Здесь v1 и v2 - проекции скоростей шариков на эту ось в произвольный момент времени.
Закон сохранения энергии запишется в виде:
m2∙v022+q1∙q14∙π∙ε0∙l=m1∙v122+m2∙v222+q1∙q14∙π∙ε0∙r.При удалении шариков на максимальное расстояние L их относительная скорость
vотн=v1-v2обратится в нуль. Когда расстояние между шариками максимально
v1=v2=v.Тогда:
m2∙v0=m1+m2∙v,m2∙v022-q1∙q24∙π∙ε0∙l=m1+m2∙v22-q1∙q24∙π∙ε0∙L.Исключая из этой системы v, находим ответ:
L=l1-2∙π∙ε0∙l∙m1∙m2∙v02m1+m2∙q1∙q2==21-2∙π∙8,85∙10-12∙2∙6∙10-3∙4∙10-3∙910∙10-3∙1∙10-6∙5∙10-6=3,85 м.Ответ.
L=l1-2∙π∙ε0∙l∙m1∙m2∙v02m1+m2∙q1∙q2, L=3,85 м.

Приложенные файлы

  • docx 6811412
    Размер файла: 27 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий