Кулоновская сила отталкивания между двумя одинаковыми металлическими шариками с зарядами по 0,5 нКл каждый равна силе гравитационного взаимодействия. Вычислите массы шариков.
Сказка о ленивом шарике — Ты слишком инертен, — говорил алюминиевый шарик свинцовому шарику, — твоя инертная масса очень большая, тебя с места не сдвинешь. С тобой и играть из-за этого неинтересно. Ленивый ты! Вот я тебя изо всех сил толкаю, а отлетаю сам! — воскликнул он возмущенно и покатился по столу. — Так инертность большая или масса? — не понял свинцовый шарик, — мы с тобой вроде одного размера. Что же у меня может быть больше? — Масса, масса больше! Размер к ней никакого отношения не имеет. Размер — это объем. А масса — мера инертности тела, то есть его нежелания меняться. Лежать, так лежать! Чем больше масса, тем больше инертность.
а = 4 м/с²
α = 45°
υ0 = 5 м/с
β = 60°
τ = 5 c
υ_x(t), υ_y(t), υ(τ) - ?
Решение:
υ_x(t) = υ0_x + a_x*t
υ0_x = υ0*cosβ
a_x = a*cosα
υ_x(t) = υ0*cosβ + a*cosα*t
υ_y(t) = υ0_y + a_y*t
υ0_y = υ0*sinβ
a_y = a*sinα
υ_y(t) = υ0*sinβ + a*sinα*t
υ(τ) = √(υ_x(τ)² + υ_y(τ)²) = √((υ0*cosβ + a*cosα*τ)² + (υ0*sinβ + a*sinα*τ)²) = √(υ0²*cos²β + 2*υ0*cosβ*a*cosα*τ + a²*cos²α*τ² + υ0²*sin²β + 2*υ0*sinβ*a*sinα*τ + a²*sin²α*τ²) = √(υ0²*(sin²β + cos²β) + a²τ²*(sin²α + cos²α) + 2*υ0*a*τ*(cosβ*cosα + sinβ*sinα)) =
= √(υ0² + а²*τ² + 2*υ0*а*τ*(cosβ*cosα + sinβ*sinα)) =
= √(5² + 4²*5² + 2*5*4*5*(0,5*√2/2 + (√3/2)*√2/2)) = √(5² + 4²*5² + 5²*8*(√2/2)*(0,5 + √3/2)) = √(5²*(1 + 4² + 8*(√2 + √2*√3)/4)) = 5*√(17 + 2*(√2 + √6)) = 24,8633... = 24,86 м/с
Ответ: 24,86 м/с.