The solution at revision #14219 of , by emixter. This is not the current version.

Условие

7.4.6. По направлению к центру первоначально неподвижно заряженного шара с большого расстояния движется второй заряженный шар. Заряды распределены по поверхности шаров равномерно. Какой скоростью должен обладать движущийся шар, чтобы столкнуться с первым? Масса, заряд, радиус первого шара , , . Параметры второго шара , , .

Решение

Наша система замкнута и изолирована, поэтому в ней применимы законы сохранения импульса и энергии. Поскольку заряды распределены по поверхности шаров равномерно, то поля, который образуют шары такие же, как созданные точечными зарядами и , помещённые в центр шаров. По мере приближения второго шара под действием куловской отталкивающей силы () первый шар начнёт двигаться. В момент столкновения скорости шаров будут одинаковыми (), расстояние между центрами шаров будет .

Запишем закон сохранения импульса в проекции на ось движения шаров:


Запишем закон сохранения энергии:

Подставм в (2):

Отсюда выражаем :

Ответ