Допустим дана простая система из двух одноименно заряженных маленьких шариков висящих на непроводящих нитях прикрепленных к одной общей точке, как показано на следующем рисунке:

http://www.webassign.net/userimages/dbpengra@washington/Electrostatics/figures/pith_balls.png

(у шариков одинаковая масса, одинаковые радиусы, но вначале, различные заряды по величине. у нитей одинаковая длина).

Дано, что вначале система покоится и углы между каждой нитью и перпендикуляром равны (собственно, всё как на рисунке).

Шарики соединяют тонким проводником. Потом этот проводник убирают и дают системе стабилизироваться.

Вопрос - в следствии соединения шариков, увеличится ли полная энергия системы, уменьшится или же не изменится?

Я пробовал решить это так - при соединении потенциалы шариков сравниваются, и соответственно заряды на каждом шару должны быть равны (поскольку радиус у шаров одинаков). Заряд каждого шара должен быть равен половине суммы зарядов обоих шаров изначально. Посчитав потенциальную энергию системы (электрическую и гравитационную) я пришел к выводу, что энергия увеличится. Но я затрудняюсь объяснить откуда берется дополнительная энергия (кто совершает работу?). По идее полная энергия должна уменьшиться (скажем, из-за тепловых потерей в проводнике). Однако математические расчеты показывают обратное.

Заранее благодарен.

задан 3 Июн '14 23:33

изменен 7 Июл '14 17:42

10|600 символов нужно символов осталось
Знаете, кто может ответить? Поделитесь вопросом в Twitter или ВКонтакте.

Ваш ответ

Если вы не нашли ответ, задайте вопрос.

Здравствуйте

Физика - это совместно редактируемый форум вопросов и ответов по естественным наукам для физиков, химиков, астрономов и биологов.

Присоединяйтесь!

отмечен:

×31

задан
3 Июн '14 23:33

показан
490 раз

обновлен
7 Июл '14 17:42

Отслеживать вопрос

по почте:

Зарегистрировавшись, вы сможете подписаться на любые обновления

по RSS:

Ответы

Ответы и Комментарии

Дизайн сайта/логотип © «Сеть Знаний». Контент распространяется под лицензией cc by-sa 3.0 с обязательным указанием авторства.
Рейтинг@Mail.ru