Logo
Logo

Частицы на прямой и плоскости

Разбалловка

A1  3.00 Изначально частица 1 покоится, а вторую приводят в движение. Её скорость перпендикулярна линии, соединяющей частицы, а расстояние между частицами равно $R$. Найдите минимальное значение скорости второй частицы $v_{02}$, при котором частицы окажутся на бесконечном удалении друг от друга.

A1. 1 Сведение задачи к движению одной частицы 2.00
A1. 2 Аналог ЗСЭ
Через центр масс: $$mv_c^2-\dfrac{Gm^2}{4r_c}=E$$
Аналог ЗСЭ В с. о. одной из частиц: $$\dfrac{mv^2_{отн}}{2}-\dfrac{Gm^2}{r_{отн}}=E$$
0.50
A1. 3 Правильный ответ $$v_0=\sqrt {\dfrac{2Gm}{R}}$$ 0.50
A2  3.00 Найдите значение $v_0$, при котором частица 2 спустя большое время окончательно остановится на конечном расстоянии от начала координат и значение скорости $v_1$ первой частицы при этом.

A2. 1 Верно направлены начальные скорости 0.50
A2. 2 Асимптота гиперболы вдоль $l$ 0.30
A2. 3 $$e=\sqrt{2}$$ 0.20
A2. 4 В центре масс:
$$e=\sqrt{1+\dfrac{16EL^2}{G^2m^5}}$$
В с. о. одной из частиц:
$$e=\sqrt{1+\dfrac{2EL^2}{G^2m^5}}$$
0.50
A2. 5 $$v_0^4-v_0^2\dfrac{GM}{R}-\dfrac{G^2m^2}{4R^2}=0$$ 0.50
A2. 6 $$v_0=\sqrt {\dfrac{2Gm}{2R}\left(1+\sqrt2\right)}$$ 0.50
A2. 7 ЗСЭ на бесконечном удалении 0.20
A2. 8 Конечная скорость первой частицы
$$v_1=\sqrt {\dfrac{Gm}{R}\left(\sqrt2-1\right)}$$
0.30