Κίνηση δύο φορτισμένων σφαιρών.

Σε λείο μονωτικό οριζόντιο επίπεδο συγκρατούνται σε απόσταση 1,5cm δύο μικρές φορτισμένες σφαίρες Α και Β, οι οποίες απωθούνται με δύναμη F=240Ν. Η Α σφαίρα έχει μάζα m₁=100g και φέρει φορτίο q₁=3μC.

i) Να βρεθεί το φορτίο της Β σφαίρας καθώς και η δυναμική ενέργεια του συστήματος.

ii) Σε μια στιγμή t₀=0, αφήνουμε ελεύθερη την Α σφαίρα, οπότε μετά από λίγο, τη στιγμή t₁, έχει αποκτήσει ταχύτητα υ=6m/s. Ποια είναι η απόσταση μεταξύ των σφαιρών τη στιγμή αυτή;

iii) Τη στιγμή t₁ ελευθερώνουμε και την σφαίρα Β, οπότε μετά από λίγο, τη στιγμή t₂, η Α σφαίρα έχει ταχύτητα υ₁=8m/s, ενώ η Β ταχύτητα μέτρου υ₂=2m/s. Να βρεθεί η μάζα της σφαίρας Β, καθώς και η απόσταση r₂ μεταξύ των δύο σφαιρών τη στιγμή t₂.

Δίνεται k_c=9∙10⁹Ν∙m²/C².

Απάντηση:

ή

Κίνηση δύο φορτισμένων σφαιρών.