Две капли воды, что имеют одинаковые заряды, расположены на расстоянии 5 см одна от второй. какой заряд капли, если отталкивание равно между ним 8, 1 мкн ? (дано, решение)
• количество теплоты (энергии), которое шарик передаст пластине, будет равно его кинетической энергии в момент соударения
• определим ускорение шарика из уравнения динамики (так как пластина и шарик разноименно заряженные, то вектор Кулоновской силы направлен вниз - они притягиваются):
○ F + mg = ma
○ a = ((E q)/m) + g
• скорость шарика перед столкновением определим из уравнения кинематики:
1) выполним чертеж с указанием всех сил, действующих на маятник (он старый и к другой задаче, не смотрите на обозначения R и l. в целом он верен и подходит)
2) напишем уравнения динамики в проекции на вертикальную и горизонтальные оси
Tcosα = mg Tsinα = ma
разделим второе уравнение на первое. получаем, что
a = g tgα
3) из кинематики a = w² R. отсюда w = sqrt(a/R)
однако R - расстояние до оси вращения, и в данном случае оно равно R = l sinα, где l - длина нити (все-таки на чертеже эти обозначения пригодились). тогда
по закону Кулона F=k*q1*q2/R^2
F=k*q^2/R²
q=R*√F/k=5*10^-2*√81*10^-7/9*10^9=5*10^-2*3*10^-8=15*10^-10 кл=1,5 нКл