Естественные науки
Помогите пожалуйста с физикой
Две заряженные частицы массами m и зарядами q движутся из бесконечности со скоростями V и 2V навстречу друг другу. Найти минимальное расстояние на которое могуи сблизиться частицы. Гравитацией принебречь.
Используйте закон сохранения энергии. Частицы на бесконечности обладают только кинетической энергией в количестве
K = (m * V^2) / 2 + (m * (2 * V)^2) / 2.
Максимальное сближение у частиц будет тогда, когда вся эта энергия перейдет в потенциальную энергию их электростатического взаимодействия (поскольку мы пренебрегаем энергией гравитационного взаимодействия) . Энергия электростатического взаимодействия зависит от расстояния R между частицами следующим образом:
П = q^2 / R.
Приравнивая П = K, найдите R.
P.S. Александр, я вынужден признать, что Ник Гор прав, а я нет, хотя в его обходном маневре для решения и нет необходимости. Прав Ник Гор в том, что в той системе отсчета, в которой скорости частиц равны +2V и -V, они не могут одновременно остановиться: это противоречило бы закону сохранения импульса.
K = (m * V^2) / 2 + (m * (2 * V)^2) / 2.
Максимальное сближение у частиц будет тогда, когда вся эта энергия перейдет в потенциальную энергию их электростатического взаимодействия (поскольку мы пренебрегаем энергией гравитационного взаимодействия) . Энергия электростатического взаимодействия зависит от расстояния R между частицами следующим образом:
П = q^2 / R.
Приравнивая П = K, найдите R.
P.S. Александр, я вынужден признать, что Ник Гор прав, а я нет, хотя в его обходном маневре для решения и нет необходимости. Прав Ник Гор в том, что в той системе отсчета, в которой скорости частиц равны +2V и -V, они не могут одновременно остановиться: это противоречило бы закону сохранения импульса.
Две частицы одинаковой массы при абсолютно упругом ЦЕНТРАЛЬНОМ (по оси движения) ударе после взаимодействия обмениваются скоростями.
Было: V-вправо 2V-влево
Стало: 2V-влево V-вправо.
Значит во время "средины взаимодействия оба тела имели скорость=среднюю (с учётом направлений) :
(-V+2V)/2=V/2 вправо.
------
Вставка в конец текста (Монитор дёргает) : пЛАН РЕШЕНИЯ Сумма начальных кинет энергий минус сумма кинет энергий в момент сближения = потенциальной энергии электрического взаимодействия.
ВЕрнее будет= остаток потенциальной энергии электрического взаимодействия равет потенциальной энергии взаимодействия частиц= отсюда и рассчитывается МСКОМОЕ РАССТОЯНИЕ МЕЖДУ ЧАСТИЦАМИ В МОМЕНТ МАКС. СБЛИЖЕНИЯ.
----------------
В самом начале тела имели кинет энергии (эм вэ квадрат/2),
в "момент" взаимодействия их кинет. энергии соответствуют скоростям (обоих) V/2, отсюда рассчитайте ЧТО останется на потенциальную ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ ЭЕНЕРГИЮ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КАЖДОЙ ЧАСТИЦЫ и рассчитайте расстояние от "начала координат" каждой частицы. Сумма этих расстояний и равна ответу.
------
Лауреат 1-ой Всес студ олимп по физ. Я всегда решаю задачи хитрым способом, дабы уменьшить количество вычислений и надёжно решить.
Было: V-вправо 2V-влево
Стало: 2V-влево V-вправо.
Значит во время "средины взаимодействия оба тела имели скорость=среднюю (с учётом направлений) :
(-V+2V)/2=V/2 вправо.
------
Вставка в конец текста (Монитор дёргает) : пЛАН РЕШЕНИЯ Сумма начальных кинет энергий минус сумма кинет энергий в момент сближения = потенциальной энергии электрического взаимодействия.
ВЕрнее будет= остаток потенциальной энергии электрического взаимодействия равет потенциальной энергии взаимодействия частиц= отсюда и рассчитывается МСКОМОЕ РАССТОЯНИЕ МЕЖДУ ЧАСТИЦАМИ В МОМЕНТ МАКС. СБЛИЖЕНИЯ.
----------------
В самом начале тела имели кинет энергии (эм вэ квадрат/2),
в "момент" взаимодействия их кинет. энергии соответствуют скоростям (обоих) V/2, отсюда рассчитайте ЧТО останется на потенциальную ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ ЭЕНЕРГИЮ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КАЖДОЙ ЧАСТИЦЫ и рассчитайте расстояние от "начала координат" каждой частицы. Сумма этих расстояний и равна ответу.
------
Лауреат 1-ой Всес студ олимп по физ. Я всегда решаю задачи хитрым способом, дабы уменьшить количество вычислений и надёжно решить.
ответ Excelsior правильный,
но хотелось бы уточнить
что это решение в системе СГС и в вакууме,
в любой среде нужно поделить
на e(эпсилон) - электрическую проницаемость среды,
у вакуума e = 1
R = q^2 / [ (5/2) m V^2 ] / e
в системе СИ решение умножается на Ko
R = 2/5 * Ko * q^2 / [ e m V^2 ]
где Ko = 1/(4пи Eo) = 8,988 * 10^9
а заряд зато в "нормальных" Кулонах
но хотелось бы уточнить
что это решение в системе СГС и в вакууме,
в любой среде нужно поделить
на e(эпсилон) - электрическую проницаемость среды,
у вакуума e = 1
R = q^2 / [ (5/2) m V^2 ] / e
в системе СИ решение умножается на Ko
R = 2/5 * Ko * q^2 / [ e m V^2 ]
где Ko = 1/(4пи Eo) = 8,988 * 10^9
а заряд зато в "нормальных" Кулонах
Похожие вопросы
- Помогите пожалуйста с физикой, мне не понятны две задачи объясните пожалуйста кому не сложно!
- Милые , добрые люди...помогите пожалуйста с физикой....
- Помогите, пожалуйста, с физикой!
- в чем суть закона прямолинейного распространения света? Помогите пожалуйста с физикой.
- Помогите пожалуйста с физикой т. т ничерта в ней не понимаю
- Помогите пожалуйста с физикой!
- Помогите пожалуйста с физикой. Буду очень признателен.
- Помогите пожалуйста с физикой
- Помогите пожалуйста с физикой. (Те кто правда разбирается, а не через чат gpt)
- Привет всем!! ! Люди помогите пожалуйста с математической физикой. Вопрос такой: Что такое grad, div и rot ?