Задача по физике положительная заряженная пылинка массой 4*10^-6 кг и зарядом 2*10^-9 Кл, движется по круговой орбите радиусом 0,1 м вокруг отрицательно заряженного шарика. Заряд шарика равен -2*10^-9 Кл. Определить скорость движения пылинки

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи мы можем использовать закон Кулона и второй закон Ньютона.

Сила притяжения между пылинкой и шариком равна:
F = k |q1 q2| / r^2,
где k - постоянная Кулона (9 10^9 Н м^2 / Кл^2),
q1 и q2 - заряды пылинки и шарика (2 10^-9 Кл и -2 10^-9 Кл соответственно),
r - расстояние между пылинкой и шариком (0,1 м).

Так как пылинка движется по круговой орбите, то сила притяжения между ней и шариком равна центростремительной силе:
F = m v^2 / r,
где m - масса пылинки (4 10^-6 кг),
v - скорость движения пылинки.

Из этих двух уравнений мы можем найти скорость движения пылинки:
k |q1 q2| / r^2 = m v^2 / r,
9 10^9 |2 10^-9 -2 10^-9| / (0,1)^2 = 4 10^-6 v^2 / 0,1,
36 10^-9 / 0,01 = 4 10^-6 * v^2 / 0,1,
v^2 = 0,36 / 4 = 0,09,
v = √0,09 = 0,3 м/с.

Таким образом, скорость движения пылинки равна 0,3 м/с.