• количество теплоты (энергии), которое шарик передаст пластине, будет равно его кинетической энергии в момент соударения
• определим ускорение шарика из уравнения динамики (так как пластина и шарик разноименно заряженные, то вектор Кулоновской силы направлен вниз - они притягиваются):
○ F + mg = ma
○ a = ((E q)/m) + g
• скорость шарика перед столкновением определим из уравнения кинематики:
• отметим, что медиана AN делит сторону BC пополам по определению
2) во-вторых, вычислим все стороны треугольника ABC посредством формулы расстояния между двумя точками
○ BC = √((2 - (-4))² + (2 - 3)²) = √(37)
○ AC = √((2 - 1)² + (2 - 1)²) = √2
○ AB = √((-4 - 1)² + (3 - 1)²) = √(29)
3) теперь найдем косинус угла ACB по теореме косинусов. обозначим его α
• 29 = 37 + 2 - 2√(37*2) cosα,
cosα = 5/√(74).
4) искомую медиану NA найдем также через теорему косинусов
• NA = √(2 + (37/4) - √(37*2) cosα),
NA = 2.5
• определим ускорение шарика из уравнения динамики (так как пластина и шарик разноименно заряженные, то вектор Кулоновской силы направлен вниз - они притягиваются):
○ F + mg = ma
○ a = ((E q)/m) + g
• скорость шарика перед столкновением определим из уравнения кинематики:
○ h = (v² - v0²)/(2a)
○ v = √(v0² + 2ah)
○ v = √(v0² + 2h (((E q)/m) + g))
• количество теплоты, выделяемое на пластине:
○ Q = (m v²)/2
○ Q = m (0.5 v0² + h (((E q)/m) + g))
○ Q = 4*10^(-2)*(0.5*4 + 0.1*(2.5 + 9.8)) = 0.1292 Дж ≈ 0.13 Дж