Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 2956
2017-04-22 
Одну из пластин плоского конденсатора, заряженную положительным зарядом $q_{1}$, удерживают на расстоянии $d$ от другой закрепленной пластины с отрицательным зарядом $q_{2}$. Площадь каждой пластины $S$ (рис.). Верхнюю пластину массой $M$ отпускают. Чему будет равна ее скорость после абсолютно упругого отскока на прежнее расстояние $d$.
Решение:
После отскока верхней пластины от нижней заряд на каждой пластине будет равен: $q = (q_{1} - q_{2})/2$. Работа электрического поля до столкновения пластин $A_{1} = (q_{1} - q{2})^{2}d/ 8 \epsilon_{0} S$. Работа поля за время подъема верхней пластины до прежнего уровня $A_{2} = (q_{1} - q_{2})^{2}d/8 \epsilon_{0} S$. По закону сохранения энергии суммарная работа поля равна кинетической энергии верхней пластины после отскока на прежнее расстояние.
$A_{1} + A_{2} = Mv^{2}/2$.
После подстановки выражений для $A_{1}$ и $A_{2}$ получим, что
$v = (q_{1} + q_{2}) \sqrt{d/ \epsilon_{0} MS}/ 2$.
Одну из пластин плоского конденсатора, заряженную положительным зарядом $q_{1}$, удерживают на расстоянии $d$ от другой закрепленной пластины с отрицательным зарядом $q_{2}$. Площадь каждой пластины $S$ (рис.). Верхнюю пластину массой $M$ отпускают. Чему будет равна ее скорость после абсолютно упругого отскока на прежнее расстояние $d$.
Решение:
После отскока верхней пластины от нижней заряд на каждой пластине будет равен: $q = (q_{1} - q_{2})/2$. Работа электрического поля до столкновения пластин $A_{1} = (q_{1} - q{2})^{2}d/ 8 \epsilon_{0} S$. Работа поля за время подъема верхней пластины до прежнего уровня $A_{2} = (q_{1} - q_{2})^{2}d/8 \epsilon_{0} S$. По закону сохранения энергии суммарная работа поля равна кинетической энергии верхней пластины после отскока на прежнее расстояние.
$A_{1} + A_{2} = Mv^{2}/2$.
После подстановки выражений для $A_{1}$ и $A_{2}$ получим, что
$v = (q_{1} + q_{2}) \sqrt{d/ \epsilon_{0} MS}/ 2$.
