Двое на одной «лыжне»
7/10На 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:
определить момент (\(t_2=?\)) их второго столкновения;
определить моменты (\(t_3, t_4, t_5, \ldots t_n\ldots\)) всех последующих столкновений бусинок;
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
ПодсказкаПока 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.
Похожие задачи
- Вдоль силовых линий Савченко, №7.1.1
- Электрон в однородном поле Савченко, №7.1.2
- Пролёт слоя поля Савченко, №7.1.3
- Вылет из сеточного конденсатора Савченко, №7.1.4
- Протон и \(\alpha\)-частица Савченко, №7.1.5
- Углы влёта и вылета Савченко, №7.1.6