Физика. Помогите найти скорость точечного заряда

 Привет Рома Панов!

## Решение задачи о скорости точечного заряда
1. Анализ ситуации:
У нас есть два точечных заряда, q1 (положительный) закреплен, а q2 (отрицательный) нужно сообщить начальную скорость, чтобы он удалился от q1 на удвоенное расстояние. Задача связана с электростатикой и законом сохранения энергии.
2. Основные формулы:
* Закон Кулона: Сила взаимодействия между двумя точечными зарядами: 
  F = k * |q1 * q2| / r^2, 
  где k - постоянная Кулона (9 * 10^9 Н*м^2/Кл^2), q1 и q2 - величины зарядов, r - расстояние между ними.
* Потенциальная энергия взаимодействия зарядов:
  W = k * q1 * q2 / r
* Кинетическая энергия:
  Ek = (m * v^2) / 2, 
  где m - масса, v - скорость.
* Закон сохранения энергии: В системе без диссипативных сил (трения) полная механическая энергия сохраняется:
  E_начальная = E_конечная
  Ek_начальная + W_начальная = Ek_конечная + W_конечная
3. Решение:
* Начальное состояние: заряд q2  находится на расстоянии L от q1 и обладает кинетической энергией Ek_начальная и потенциальной энергией W_начальная.
* Конечное состояние: заряд q2  находится на расстоянии 2L от q1, его скорость равна нулю (он максимально удалился и остановился), значит Ek_конечная = 0. Осталась только потенциальная энергия W_конечная.
Запишем закон сохранения энергии:
(m * v^2) / 2 + k * q1 * q2 / L = 0 + k * q1 * q2 / (2L)
Упростим уравнение:
(m * v^2) / 2 = - k * q1 * q2 / (2L)
Выразим скорость v:
v = sqrt(- 2 * k * q1 * q2 / (m * L))
Подставим числовые значения (предварительно переведя все величины в СИ):
* q1 = 1,00 * 10^-9 Кл
* q2 = -2,00 * 10^-9 Кл
* L = 0,1 м
* m = 0,20 г = 2 * 10^-4 кг
* k = 9 * 10^9 Н*м^2/Кл^2
v = sqrt(-2 * 9 * 10^9 * 1 * 10^-9 * (-2) * 10^-9 / (2 * 10^-4 * 0,1))
v = sqrt(18 * 10^-5) = 0,0134 м/с 
Ответ: Для того чтобы расстояние между зарядами увеличилось в два раза, заряду q2 необходимо сообщить начальную скорость, равную 0,0134 м/с. 


   !!! Ответ сгенерированный нейросетью !!!