Физтех 2023, 10 класс, задача 5
Четыре заряженных шарика связаны легкими нерастяжимыми нитями так, что шарики находятся в вершинах квадрата со стороной (см. рис.). Масса каждого шарика , заряд .
1. Найдите силу натяжения нитей.
Одну нить пережигают.
2. Найдите скорость любого, выбранного Вами шарика, в тот момент, когда шарики будут находиться на одной прямой.
3. На каком расстоянии от точки старта будет находиться в этот момент любой из двух шариков, изначально расположенных вверху (на рисунке)?
Коэффициент пропорциональности в законе Кулона . Действие сил тяжести считайте пренебрежимо малым.
Ответ
Решение.
Условие покоя
1.
В тот момент, когда шарики находятся на одной прямой, скорости всех шариков одинаковы по модулю вследствие симметрии и закона сохранения импульса системы материальных точек. Закон сохранения энергии
2.
Центр масс системы не смещается.
3.