Как показано на рисунке, каждая из пластин плоского конденсатора закреплена горизонтально и имеет площадь $S$, расстояние между пластинами равно $d$. Конденсатор соединён через ключ $K$ с источником питания с ЭДС $U$. Незаряженная проводящая пластина массы $m$ и тех же размеров, что и пластины конденсатора, покоится на нижней пластине в хорошем контакте с ней. Вся система находится в вакууме, его диэлектрическая проницаемость равна $\varepsilon_0$. Когда ключ $K$ замыкают, пластина начинает перемещаться вверх-вниз внутри конденсатора. Считайте, что электрическое поле внутри конденсатора однородно, сопротивлением компонентов цепи и временем перезарядки конденсатора можно пренебречь, все столкновения в системе абсолютно неупругие, перераспределение заряда при них происходит мгновенно. Ускорение свободного падения равно $g$.
Примечание: Можно воспользоваться интегралом:$$\int \frac{dx}{\sqrt{ax^2 + bx}} = \frac{1}{\sqrt{a}} \ln{\left( 2ax + b + 2 \sqrt{a} \sqrt{ax^2 + bx} \right)} + C,$$где $a>0$, а $C$ — константа интегрирования.
