Маленький заряженный шарик массой 50 г, имеющий заряд 1 мкКл, движется с высоты 0,5 м по наклонной плоскости с углом наклона 30 В вершине прямого угла, образованного высотой и горизонталью, находится неподвижный заряд 7,4 мкКл. Какова скорость шарика у основания наклонной плоскости, если его начальная скорость равна нулю? Трением пренебречь.
Сделаем рисунок.
Начальная энергия взаимодействия шариков равна:
где – заряд первого шарика,
– заряд второго шарика,
– начальная высота.
Также первый шарик на высоте имел потенциальную энергию, равную:
где – масса шарика.
Конечная энергия взаимодействия шариков равна:
где ,
.
В положении II шарик имеет кинетическую энергию:
где – искомая величина.
Запишем закон сохранения энергии:
Объединим (1) – (5):
Отсюда