Δημοσιεύω παρακάτω μια ωραία άσκηση που μου έστειλαν, για τους μαθητές της Β Λυκείου στο μάθημα της Κατεύθυνσης. Ανεβασμένου επιπέδου άσκηση, αλλά αξίζει τον κόπο να την προσπαθήσετε.
Τρία όμοια φορτισμένα σωματίδια μάζας m και φορτίου q συγκρατούνται ακίνητα στις κορυφές Α,Β,Γ ισοπλεύρου τριγώνου πλευράς α.
Αν αφήσουμε ελεύθερα τα σωματίδια να κινηθούν, να υπολογίσετε:
- την ταχύτητα του καθενός όταν θα σχηματίζουν πάλι ισόπλευρο τρίγωνο πλευράς 2α. (Σκεφτείτε γιατί συμβαίνει αυτό),
- την μέγιστη ταχύτητα που αποκτά το κάθε σωματίδιο (Σκεφτείτε πότε συμβαίνει αυτό).
Για τα αποτελέσματα σας να θεωρήσετε δεδομένα την μάζα m, το φορτίο q, την πλευρά α και την σταθερά του Coulomb k. Η βαρύτητα μπορεί να θεωρηθεί αμελητέα.