Задачи › Движение в электрическом поле

Двое на одной «лыжне»

  1. Двое на одной «лыжне»

    СПбГУ 2010/11, 11 кл.
    7/10

    На бесконечную непроводящую горизонтальную спицу плотно (т.е. без люфта) надеты две разных бусинки сферической формы, которые могут свободно скользить по этой спице без трения. Одна из бусинок заряжена, а спица и другая бусинка – нет. Вся система находится в однородном электрическом поле, вектор напряженности которого имеет составляющую вдоль спицы (\(E_l\)). Изначально бусинки удерживаются на некотором расстоянии друг от друга. В момент \(t_{\text{о}}=0\) их отпускают. Заряженная бусинка начинает движение в сторону незаряженной и в момент \(t_1=T\) (т.е. через время \(T\) после начала движения) сталкивается с ней. Считая столкновение центральным и абсолютно упругим, а заряд неизменным:

    1. определить момент (\(t_2=?\)) их второго столкновения;

    2. определить моменты (\(t_3, t_4, t_5, \ldots t_n\ldots\)) всех последующих столкновений бусинок;

    3. каким будет среднее (за очень большой промежуток времени) ускорение каждой из бусинок (\(\langle a_1\rangle\) и \(\langle a_2\rangle\)), если задать все необходимые параметры (массы \(m_1\) и \(m_2\), заряд \(q_1\), поле \(E_l\))?

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Пока бусинки не сталкиваются, заряженная движется с постоянным ускорением, а незаряженная покоится. Подумайте, как движется центр масс системы бусинок под действием постоянной силы, и что происходит со скоростями бусинок при каждом упругом столкновении.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи