НОФ 2018, III кръг (национален), 9. клас — Задача 3. Наелектризирани мъниста

Автор: Olympiads XYZ · транскрипция на официалните материали

Автоматична транскрипция · предстои повторна проверка срещу оригинала

Редактирай тази страница

Национална олимпиада по физика 2018, национален кръг, Тема 9. клас (трета състезателна група) · 3 април 2018 г. · 10 т.

Внимание: Бележка към темата

Преди Задача 1 темата отпечатва блок с физични константи, който важи и за трите задачи: константа в закона на Кулон k=9,0.109 N.m2/C2k = 9{,}0.10^9\ \mathrm{N.m^2/C^2}; елементарен електричен заряд e=1,6.10−19 Ce = 1{,}6.10^{-19}\ \mathrm{C}; земно ускорение g≈10 m/s2g \approx 10\ \mathrm{m/s^2}.

Условие

Две мъниста са нанизани на тънка вертикална спица от изолиращ материал. Долното мънисто е закрепено неподвижно, а горното може да се хлъзга по спицата без триене. Масата на горното мънисто е m=0,1 gm = 0{,}1\ \mathrm{g}. Мънистата са наелектризирани с еднакви положителни заряди qq.

Вертикална спица с две мъниста, всяко означено с q; двупосочна стрелка между тях означава разстоянието h.
Двете мъниста със заряд qq, нанизани на вертикалната спица; hh е височината на горното мънисто над долното.

а) Определете заряда qq на мънистата, ако е известно, че горното мънисто се намира в равновесие на височина h0=3 cmh_0 = 3\ \mathrm{cm} над долното мънисто. [1,5 т.]

б) Горното мънисто е издигнато на височина h1=5 cmh_1 = 5\ \mathrm{cm} над долното мънисто и е оставено да се движи по спицата с нулева начална скорост. До каква максимална скорост vmaxv_\mathrm{max} се ускорява горното мънисто? [5 т.]

в) Колко е минималната височина h2h_2, която достига горното мънисто? [3,5 т.]

Отговори

Покажи отговорите

Решение

Покажи официалното решение

Оригинал в Архива: NOF3_2018_9problems.pdf · официални решения: NOF3_2018_9solutions.pdf