Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 9393
2018-10-13 
На упругий проводящий шарик радиуса $r$, несущий заряд $q$, падает с высоты $h$ такой же шарик с зарядом: 1) $q$; 2) $- q$. На какую высоту подскочит второй шарик после удара?
Решение:
1) Шарики имеют одинаковые заряды, поэтому, падая с высоты $h$, второй шарик расходует потенциальную энергию на преодоление сил электростатического взаимодействия. Закон сохранения энергии выразится так: $mgh_{1} = \frac{mv^{2} }{2} + \frac{q^{2} }{h}$. При подъеме шарик будет иметь такой же заряд, следовательно, работа по подъему его будет совершаться не только за счет запаса кинетической энергии $ \frac{mv^{2} }{2}$, но и за счет энергии электрического поля $\frac{q^{2} }{h}$. Тогда $mgh_{2} = \frac{mv^{2} }{2} + \frac{q^{2} }{h}$, то есть $h_{2} = h_{1}$.
2) При падении шарик увеличивает кинетическую энергию за счет потенциальной энергии и энергии электрического поля:
$\frac{mv_{1}^{2} }{2} = mgh_{1} + \frac{q^{2} }{h_{0} }$.
После удара шарики не будут иметь заряда, следовательно, кинетическая энергия полностью пойдет на подъем:
$\frac{mv_{0}^{2} }{2} = mgh_{2}; h_{2} = h_{1} + \frac{q^{2} }{mgh_{0} }$.
На упругий проводящий шарик радиуса $r$, несущий заряд $q$, падает с высоты $h$ такой же шарик с зарядом: 1) $q$; 2) $- q$. На какую высоту подскочит второй шарик после удара?
Решение:
1) Шарики имеют одинаковые заряды, поэтому, падая с высоты $h$, второй шарик расходует потенциальную энергию на преодоление сил электростатического взаимодействия. Закон сохранения энергии выразится так: $mgh_{1} = \frac{mv^{2} }{2} + \frac{q^{2} }{h}$. При подъеме шарик будет иметь такой же заряд, следовательно, работа по подъему его будет совершаться не только за счет запаса кинетической энергии $ \frac{mv^{2} }{2}$, но и за счет энергии электрического поля $\frac{q^{2} }{h}$. Тогда $mgh_{2} = \frac{mv^{2} }{2} + \frac{q^{2} }{h}$, то есть $h_{2} = h_{1}$.
2) При падении шарик увеличивает кинетическую энергию за счет потенциальной энергии и энергии электрического поля:
$\frac{mv_{1}^{2} }{2} = mgh_{1} + \frac{q^{2} }{h_{0} }$.
После удара шарики не будут иметь заряда, следовательно, кинетическая энергия полностью пойдет на подъем:
$\frac{mv_{0}^{2} }{2} = mgh_{2}; h_{2} = h_{1} + \frac{q^{2} }{mgh_{0} }$.
