Когда тело, массы т и заряда q, начало скользить вверх по наклонной плоскости, на расстоянии L от него был закреплен

Liska

2

Для начала, давайте разберемся с данными в задаче. У нас есть тело, которое начало скользить вверх по наклонной плоскости. На расстоянии L от тела закреплен точечный отрицательный заряд с зарядом -92 нКл (отрицательное значение указывает на то, что это отрицательный заряд). Угол наклона плоскости составляет 30°. Нам также дано, что кинетическая энергия тела стала равной 260 мДж.

Для решения этой задачи мы можем использовать законы сохранения энергии. Переведем кинетическую энергию в потенциальную энергию электростатического поля.

Сначала найдем высоту H над горизонтом. Для этого воспользуемся тригонометрическими соотношениями. Мы знаем, что tan(30°) = H/L, поэтому H = L * tan(30°).

Теперь можно использовать законы сохранения энергии. Изначально у тела была только кинетическая энергия, она преобразуется в потенциальную энергию электростатического поля, так как тело начинает скользить вверх.

Мы можем записать это в следующем виде:

Исходная кинетическая энергия = Потенциальная энергия электростатического поля

\( \frac{1}{2} m v^2 = \frac{1}{4 \pi \varepsilon_0} \frac{q_1 q_2}{r}\)

Где m - масса тела, v - его скорость, \( \varepsilon_0 \) - электрическая постоянная (8.85 x 10^-12 Ф/м), q1 и q2 - заряды, r - расстояние между зарядами.

В нашей задаче, у нас есть пошаговое решение на основе закона сохранения.