По гладкой закрепленной изолирующей наклонной плоскости, составляющей угол 30° с горизонтом, соскальзывает без начальной скорости с высоты h = 1 м небольшое тело массой m = 423 г с зарядом q = - 1,49 ∙ 10-5 Кл. В точке пересечения вертикали, проведенной через начальное положение тела, с основанием плоскости находится заряд q. Определите скорость тела у основания наклонной плоскости. Сопротивлением воздуха и трением пренебречь.

Question

Физика

Инеска

6 сентября, 19:58

По гладкой закрепленной изолирующей наклонной плоскости, составляющей угол 30° с горизонтом, соскальзывает без начальной скорости с высоты h = 1 м небольшое тело массой m = 423 г с зарядом q = - 1,49 ∙ 10-5 Кл. В точке пересечения вертикали, проведенной через начальное положение тела, с основанием плоскости находится заряд q. Определите скорость тела у основания наклонной плоскости. Сопротивлением воздуха и трением пренебречь.

+1

Ответы (1)

Знаете ответ на вопрос?

Ефимия · Answer 1

Сколько бы я не мучил проекцию Кулоновской силы, верный ответ не выходит, поэтому пользоваться динамикой + кинематикой - гиблый вариант. зато есть другая идея - воспользуемся только законом сохранения энергии

примем за начало отсчета потенциальной энергии подножие плоскости, а потенциальной энергии взаимодействия зарядов - положение заряда q. тогда получим, что (учитываем, что расстояние от подножия плоскости до заряда q равно h/tgα)

m g h + (k q²) / h = (k q² tgα) / h + (m v²) / 2

отсюда находим, что скорость в конце спуска равна

v = sqrt (2 (gh + ((kq² (1 - tgα)) / (m h))).

v = sqrt (2 * (9.81 + ((9*10^ (9) * 2.22*10^ (-10) * (1-0.577)) / 0.423) ≈ 4.86 м/c