Дві металеві концентричні сфери з радіусами 5 см і 10 см мають заряди відповідно 20 нКл і -10 нКл. Визначте напруженість поля у точках на відстані 3 см, 8 см і 14 см від центра сфер.
Нужно сначала применить закон сохранения импульса к системе шар-затвор: начальный импульс системы (до выстрела) равен нулю, а потом состоит из импульсов шара и затвора. В проекции на направление движения шара имеем: 0 = m*v - M*u => M*u = m*v. m, v - масса и скорость шара M, u - масса и скорость затвора В момент остановки затвора вся кинетическая его энергия превращается в потенциальную энергию сжатой пружины, а деформация пружины и будет искомым расстоянием: M*u^2 / 2 = (M*u)^2 / (2*M) = (m*v)^2 / (2*M) = k*x^2 / 2. Отсюда x = m*v / корень (k*M) = 0,01*300 / корень (25000*0,2) = 0,042 (м)
Потенциальная энергия - это энергия, которой обладает тело, поднятое на какую-то высоту над землей. А кинетической энергией тело обладает при наличии какой-либо скорости, т. е. при движении! Мячик подняли над землей - у него появилась потенциальная энергия (mgh), когда его отпустили потенциальная энергия _постепенно_ переходит в кинетическую (mv^2/2). Когда он коснется земли вся потенциальная энергия перейдет в кинетическую. Когда мячик оттолкнувшись от земли полетит вверх, то кинетическая энергия будет переходить в потенциальную.
начальный импульс системы (до выстрела) равен нулю, а потом состоит из импульсов шара и затвора. В проекции на направление движения шара имеем:
0 = m*v - M*u => M*u = m*v.
m, v - масса и скорость шара
M, u - масса и скорость затвора
В момент остановки затвора вся кинетическая его энергия превращается в потенциальную энергию сжатой пружины, а деформация пружины и будет искомым расстоянием:
M*u^2 / 2 = (M*u)^2 / (2*M) = (m*v)^2 / (2*M) = k*x^2 / 2.
Отсюда
x = m*v / корень (k*M) = 0,01*300 / корень (25000*0,2) = 0,042 (м)