2021-03-08
Две частицы массой 2 мг и зарядом 10 нКл каждая находятся на расстоянии 5 см друг от друга, а посередине между ними закреплен точечный заряд 60 нКл. Частицы одновременно отпускают. Чему будет равна скорость частиц после их разлета на большое расстояние?
Решение:
Из соображений симметрии ясно, что конечные скорости частиц одинаковы. Потенциальная энергия в конечном состоянии равна нулю, а в начальном состоянии составляет (рис.)
$W_{нач} = 2k \frac{qQ}{ \frac{r}{2} } + k \frac{q^{2} }{r}$.
Закон сохранения энергии запишем в виде
$0 + k \frac{q(4Q + q)}{r} = 2 \frac{mv^{2} }{2} + 0$,
откуда найдем
$v = \sqrt{ \frac{kq (4Q + q)}{mr}} = 15 м/с$.