ГДЗ по физике 10 класс Мякишев, номер §102 З 3

З Колебания заряженных шариков на пружине

Два одинаковых шарика, имеющие одинаковые одноимённые заряды, соединены пружиной, жёсткость которой $k=10^3$ Н/м, а длина $l_0=4$ см. Шарики колеблются так, что расстояние между ними изменяется от 3 до 6 см. Определите заряды шариков.

Решение

Дано: , , , , заряды обоих шариков равны .
СИ: , , .
Решение: Расстояния и см — крайние положения колебания, поэтому в обоих скорость шариков равна нулю. По закону сохранения механической энергии сумма потенциальной энергии пружины и энергии взаимодействия зарядов в этих положениях одинакова.
По формуле энергии пружины из механики и формуле энергии двух зарядов из § получаем , где .
Переносим слагаемые: .
Энергия пружины в ближнем положении: . В дальнем положении она равна . Разность составляет .
Разность обратных расстояний: .
Следовательно, и .

Ответ

Модули зарядов обоих шариков равны мкКл; оба заряда имеют один и тот же знак.

Помогло?

Номер §102 З 3