сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 0 № 1781
i

Две ча­сти­цы, име­ю­щие массу и заряд m и q каж­дая, летят из бес­ко­неч­но­сти нав­стре­чу друг другу со ско­ро­стя­ми  v _1=2 v и  v _2=3 v . Опре­де­ли­те без учета гра­ви­та­ци­он­но­го вза­и­мо­дей­ствия ми­ни­маль­ное рас­сто­я­ние r, на ко­то­рое эти ча­сти­цы могут сбли­зить­ся.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Ки­не­ти­че­ская энер­гия ча­стиц на бес­ко­неч­но­сти равна по­тен­ци­аль­ной энер­гии их элек­тро­ста­ти­че­ско­го вза­и­мо­дей­ствия на ми­ни­маль­ном рас­сто­я­нии  r плюс ки­не­ти­че­ской энер­гии этих ча­стиц при дви­же­нии со ско­ро­стью их цен­тра масс.

 дробь: чис­ли­тель: m левая круг­лая скоб­ка v _1 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: m v _2 в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: q в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 4 Пи \varepsilon_o r конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 2 m, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби v _C в квад­ра­те , \qquad левая круг­лая скоб­ка * пра­вая круг­лая скоб­ка

где υC  — ско­рость цен­тра масс ча­стиц

 v _C= дробь: чис­ли­тель: m v _1 минус m v _2, зна­ме­на­тель: 2 m конец дроби = дробь: чис­ли­тель: v _1 минус v _2, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

Под­став­ляя вы­ра­же­ние для υC в (⁎), по­лу­чим:

 дробь: чис­ли­тель: m, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби левая круг­лая скоб­ка v _1 в квад­ра­те плюс v _2 в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: q в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 4 Пи \varepsilon_o R конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 2 m, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: v _1 минус v _2, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те = дробь: чис­ли­тель: q в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 4 Пи \varepsilon_o r конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: m, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби левая круг­лая скоб­ка v _1 минус v _2 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те .

После пре­об­ра­зо­ва­ний по­лу­чим

 дробь: чис­ли­тель: m, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби левая круг­лая скоб­ка v _1 плюс v _2 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те = дробь: чис­ли­тель: q в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 4 Пи \varepsilon_o r конец дроби ,

от­сю­да найдём

r= дробь: чис­ли­тель: q в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: Пи \varepsilon_o m левая круг­лая скоб­ка v _1 плюс v _2 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец дроби .

Под­став­ляя зна­че­ния ско­ро­стей  v _1=2 v и  v _2=3 v , по­лу­чим

 r= дробь: чис­ли­тель: q в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: Пи \varepsilon_o m левая круг­лая скоб­ка 2 v плюс 3 v пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец дроби = дробь: чис­ли­тель: q в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: Пи \varepsilon_o m умно­жить на 25 v в квад­ра­те конец дроби .

Ответ: r= дробь: чис­ли­тель: q в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: Пи \varepsilon_o m умно­жить на 25 v в квад­ра­те конец дроби .


Аналоги к заданию № 1781: 1772 Все

Классификатор: Элек­тро­ди­на­ми­ка. Дви­же­ние за­ря­жен­ных ча­стиц в электр. поле