В вершинах квадрата со стороной a=10 см закреплены небольшие одинаковые заряженные шарики, заряды которых равны q= 12.0 мкКл, а масса m=4 мг. В центре квадрата удерживают ещё один шарик такой же массы, как и остальные, но имеющий заряд q1=50.0 нКл. В некоторый момент шарик с зарядом q1 отпускают, сообщив ему скорость, направленную параллельно одной из сторон квадрата. Какую скорость V сообщили шарику, если он остановился точно в середине одной из сторон квадрата? Ответ выразите в м/с, округлив до десятых.
1 Ответ
Запишем закон сохранения энергии:
(m₁V²)/2 = kqQ₁/r,
где m₁ — масса шарика, V — начальная скорость, k — коэффициент пропорциональности в законе Кулона, r — расстояние между зарядами (в данном случае половина стороны квадрата).
Выразим скорость:
V = √(2kq₁Q₁/m₁r)
Подставим значения:
V = √(2 * 9 * 10^9 * 50 * 10^-9 * 12 * 10^-6 / 4 * 10^-3 * 0.5) ≈ 3.4 м/с.
Ответ: 3.4