Нужно решить задачу 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 этой задачи можно воспользоваться законом сохранения энергии.

Из условия задачи известно, что на пылинку действует сила кулоновского взаимодействия с шариком. Эта сила равна

F = k (|q1 q2|) / r^2,

где k - постоянная кулоновского взаимодействия (910^9 Нм^2/Кл^2), q1 и q2 - заряды пылинки и шарика соответственно, r - расстояние межу ними.

Так как пылинка движется по круговой орбите, то на нее действует центростремительная сила, равная силе кулоновского взаимодействия:

m v^2 / r = k (|q1 * q2|) / r^2,

где m - масса пылинки, v - скорость движения.

Также можно записать, что энергия механическая системы (кинетическая энергия пылинки и потенциальная энергия взаимодействия пылинки со шариком) сохраняется:

0.5 m v^2 - k (|q1 q2|) / r = постоянная.

Подставляем известные значения:

0.5 410^-6 v^2 - 910^9 (210^-9 210^-9) / 0.1 = C.

Решив это уравнение, найдем значение скорости v.