Bài 3568

Question

Trong một cái nhánh hình chữ U cách điện có hai nhánh thẳng đứng như hình, ở nhánh bên phải có đặt một quả cầu khối lượng $m$, mang điện tích $q$ . Ở nhánh bên trái giữ một quả cầu giống như vậy. Độ cao hai quả cầu như nhau và cách nhau một khoảng $l$. Khi quả cầu ở nhánh trái được thả ra thì nó rơi xuống rồi bay lên ở nhánh bên phải.Trong khi quả cầu phía dưới tiến dần tới qả cầu phía trên thì đến một thời điểm nào đó, quả cầu phía trên ở nhánh phải bị nhấc nổi lên. Hãy xác định vận tốc của quả cầu phía dưới vào thời điểm đó. Bỏ qua ma sát.

nguyenhongvan29 · Answer 1 · 8/31/2012 11:15:09 AM

Thế năng tĩnh điện của hệ các quả cầu trước khi quả cầu bên nhánh trái được buông ra bằng :$W_0=k\frac{q^2}{l} $
Sau khi quả cầu bên trái được buông ra, nó chuyển động sang nhánh bên phải. Gọi $x$ là khoảng cách giữa hai quả cầu vào thời điểm mà quả cầu phía trên được nâng lên thì vào lúc đó, thế năng tĩnh điên của hệ:
$W_1=k\frac{q^2}{x} $
Cũng vào thời điểm đó, thế năng đó trọng lực của quả cầu bên trái so với vị trí ban đầu sẽ bị giảm đi một lượng $W_2=mgx$
Gọi v là vận tốc của quả cầu phía dưới khi đó thì động năng của quả cầu này là ; $W_3=\frac{mv^2}{2} $ .Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng:
$W_0=W_1+W_3 - W_2$
$k\frac{q^2}{l} = k\frac{q^2}{x} +\frac{mv^2}{2} -mgx (1) $
Ngoài ra vào thời điểm quả cầu phía trên được nâng lên thì :
$k\frac{q^2}{x^2}=mg (2) $
Giải hệ (1) và (2) ta nhận được :
$v=q\sqrt{\frac{2k}{ml} } $

Bài 3568

1 Đáp án

Lý thuyết liên quan

Bài 3568

1 Đáp án

Liên quan

Sóng Ánh Sáng - Tán sắc ánh sáng

Sóng cơ - Sóng cơ học:

Dao Động Cơ - Các hệ dao động

Dao Động Cơ - Dao động điều hòa

Lý thuyết liên quan