The solution at revision #15604 of , by Shrodinger_cat. This is not the current version.

Условие

7.4.19∗. Два заряда поместили на расстоянии друг от друга и отпустили. Через время расстояние между зарядами удвоилось. Эти же заряды поместили на расстоянии и отпустили. Через какое время расстояние между зарядами удвоится?

Решение

Разобьём пкркмещения шариков в обоих случмях на участки так, чтобы относительные перемещения были и в первом, и во втором случае одинаков. Относительное перемещение: . Начальное расстояние , конечное - .

Если изменилось на , то . Для первого случая (), для второго - (). Тогда их отношение равно:

Найдём отношения средних скоростей в конце в обоих случаях. Закон сохранения энергии для системы.

Тогда скорость:

Отношение скоростей в первом и во втором случаях:

Если изменится на , то верно отношение для средних скоростей:
срср
Время определяется:
ср
Тогда:
срср

Альтернативное решение

Решим задачу методом размерностей. Предположим, что время зависит от расстояния, от массы, от заряда и постоянной в законе Кулона. Размерности величин:





Для упрощения:

Запишем зависимость:

где - безразмерная константа. Найдём степени:



Решая систему, получаем: , , . Тогда зависимость принимает вид:

Найдём отношение начальных и конечных условий:

Получаем ответ:

Ответ