Δυο σφαίρες αλληλεπιδρούν

  

 Σε λείο μονωτικό οριζόντιο επίπεδο συγκρατούνται σε απόσταση r=1,5cm δύο μικρές αγώγιμες φορτισμένες σφαίρες Α και Β. Οι σφαίρες έχουν μάζες  m1=0,1kg και m2=0,2kg, ενώ φέρουν φορτία q1=3μC και q2=2μC αντίστοιχα.

  1. Να βρεθεί η δυναμική ενέργεια του συστήματος.
  2. Σε μια στιγμή t=0, αφήνουμε ελεύθερη την Α σφαίρα, οπότε μετά από λίγο τη στιγμή t1, η απόσταση μεταξύ των σφαιρών είναι ίση με r1=3cm. Ποια η ταχύτητα της σφαίρας Α στη θέση αυτή;
  3. Την παραπάνω στιγμή, ελευθερώνουμε και την σφαίρα Β, οπότε τη στιγμή t2, η Α σφαίρα έχει ταχύτητα υ1=8m/s.

α) Ποια η ταχύτητα της Β σφαίρας την στιγμή t2;

β) Ποια η απόσταση μεταξύ των δύο σφαιρών τη στιγμή αυτή;

γ) Να υπολογιστεί το έργο της δύναμης που επιταχύνει την σφαίρα Β, από τη στιγμή t1 έως τη στιγμή t2.

Δίνεται kc=9∙109Ν∙m2/C2.

Απάντηση:

ή

(Visited 333 times, 1 visits today)
Subscribe
Ειδοποίηση για
2 Σχόλια
Inline Feedbacks
Όλα τα σχόλια
Ανδρέας Ριζόπουλος
Αρχισυντάκτης
5 μήνες πριν

Καλημέρα Διονύση. Πολύ καλή και διδακτική άσκηση, πάνω στην αλληλεπίδραση φορτισμένων σφαιρών. Η μεταβολή της δυναμικής ενέργειας που διαθέτει το σύστημα, ανάλογα αν αφήνουμε τη μία ή και τις δύο σφαίρες, αποδίδεται ως αύξηση της κινητικής ενέργειας της μιας ή και των δύο. Γι’ αυτό προτιμώ λύση με ΑΔΜΕ.
Πολύ διαφωτιστικό και το τελευταίο ερώτημα, όπου αν υπολογίσουμε και τα δύο παραγόμενα έργα θα δούμε τι σημαίνει το άθροισμά τους.
Έφτιαξα και για τους μαθητές μου όταν τη δώσω ένα i.p. ΕΔΩ όπου την άλλαξα λίγο, βάζοντας 1000 πλάσιες μάζες – γιατί αλλιώς είχαν τεράστιες επιταχύνσεις – και αφήνοντάς τες εξαρχής ελεύθερες, ώστε να φανεί κυρίως η ισχύς της ΑΔΟ.
Να είσαι καλά και μακριά από την Αττική οδό.