2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Заряженная частица и плоский проводник
Сообщение23.03.2020, 15:07 
Аватара пользователя


12/02/20
282
Заряженная частица массы $m$ и заряда $q$ изначально находится в поле тяжести земли на высоте $h$ над плоским и достаточно большим проводником. Найти время до столкновения с проводником.

Используя метод изображений, можем представить что две одинаковые частица заряда $+q$ и $-q$ находятся на расстоянии $2h$ и начинают притягиваться до столкновения.

Записывая второй закон Ньютона для произвольного момента времени

$ m g + \frac{q^2}{16 \pi \varepsilon x^2} = m a$

где $x$ - расстояние от проводника до заряженной частицы

Можно попытаться решить это дифференциальное уравнение, но хотелось бы узнать, есть ли более красивый способ?
Как можно до него дойти?

Думал провести аналогию с движением в центральном поле, будто траектория это "эллипс" с большой полу-осью $h$ и из третьего закона Кеплера вывести ответ. Не уверен в правильности моих рассуждений, а правильного ответа чтобы свериться нет.

 Профиль  
                  
 
 Re: Заряженная частица и плоский проводник
Сообщение23.03.2020, 16:25 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Если бы не было поля тяжести, задача была бы на закон Кеплера. А так, увы, только в лоб.

 Профиль  
                  
 
 Re: Заряженная частица и плоский проводник
Сообщение23.03.2020, 16:33 
Аватара пользователя


31/08/17
2116
profilescit в сообщении #1446497 писал(а):
для произвольного момента времени

$ m g + \frac{q^2}{16 \pi \varepsilon x^2} = m a$


если $a$ это $\ddot x$ то умножаем обе части уравнения на $\dot x$ и интегрируем, затем разделяем переменные, как раз там время и выразится через интеграл

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 3 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group