Elektrostatyka - energia i praca w polu elektrostatycznym - Zadanie 5
Treść zadania
Kula o masie m, obdarzona ładunkiem q1, porusza się z prędkością v, w kierunku drugiej, całkowicie unieruchomionej - kuli o masie m2 i ładunku q2. Na jaką odległość x zbliżą się te kule? Założyć, ze w chwili początkowej kule znajdują się w bardzo dużej wzajemnej odległości.
Pokaż rozwiązanieUkryj rozwiązanie
W tym zadaniu
Zadanie najprościej będzie zrobić operując na energii, dzięki informacji że w chwili początkowej kule znajdują się w bardzo dużej (przyjmujemy nieskończonej) odległości możemy bardzo sobie uprościć rozwiązanie:
E_{p}= W_{\infty x}=q_{1}\left(V_{x}-V_{\infty}\right)
Wiemy też że:
V_{\infty}=0
Więc:
E_{p}= q_{1}V_{x}=\frac{kq_{1}q_{2}}{x}
Taka energia i tylko taka powstanie gdy już zbliżą się do siebie na minimalną odległość te dwie kule.
Początkowo jednak kula 2 ma zerową energię, natomiast kula 1 ma energię kinetyczną tylko:
E_{k}=\frac{mv^2}{2}
Cała ta energia zamieni się na energię potencjalną oddziaływnia tych dwóch ładunków po tym jak się zbliżą na minimalną odległość x.
Więc mamy z zasady zachowania energii:
E_{k}=E_{p}
\frac{mv^2}{2}=\frac{kq_{1}q_{2}}{x}
Po niewielkich przekształceniach mamy:
x=\frac{2kq_{1}q_{2}}{mv^2}
Najpierw spróbuj samodzielnie. Zapisz dane, wybierz prawa fizyczne i sprawdź jednostki. Przejdź do zadań ze sprawdzaniem odpowiedzi »
← Wróć do działu: Zadania Do góry ↑
Komentarze (0)
Nie ma jeszcze opublikowanych komentarzy. Rozpocznij rozmowę o tym materiale.
RSS komentarzy · Powiadomienia e-mail
Dodaj komentarz
Możesz komentować jako gość lub zalogować się, aby użyć danych konta. Utwórz konto