TGViewer
ФизХаб ФизХаб @miptphyshub · 344 subscribers
Post #133 2K
ФизХаб #Задача #10класс В этом году 11му классу на финале Росатома было предложено решить такую задачу: На оси закрпленного диполя (два противоположенных по знаку, q и -q заряда, на очень маленьком расстоянии d друг от друга), находится кочечная заряженная частица…
Как и обещал, у этой задачи есть очень красивое и относительно простое решение. Если решать в лоб - просто записать выражение для поля диполя и подставить его во 2 з.Н. то мы получим просто не решаемую систему дифф. уравнений. Проблема в том, что для того что бы расчитать силу, действующую на заряд в опредленный момент, мы должны знать его положение, а его положение, зависит от действия силы в пердыдующие моменты времени. Однако если представлять вид траектории то задача нахождения движения заряда сильно упрощается, ведь теперь нам не нужно знать 2 его координаты на плоскости, достаточно знать на каком участке траектории мы находимся в данный момент
Давайте представим немного другую задачу - тот же диполь и заряд, но теперь у нас есть гладкий круговой желоб, с центром в диполе (и радиусом L). В этом случае найти движение заряда становится сильно проще (это проделано в файлах, прикрепленных к посту). Найдя движение заряда можно попытатсья найти чему равняется N(t) - зависимость силы реакции заряда на желоб. Оказывается что N = 0 всегда. То есть желоб никак не влияет на заряд, его можно убрать, и траекторией останется окружность. Значит ответ: L

P.S. по сути дела мы могли просто подставить R = const в полученую систему диффуров и заметить что она выполняется. Это просто чуть более общефизичный и элегантный способ это сделать

Ссылка на исходную статью, откуда росатом взялэту задачу, там это решение разобрано подробнее и обговаривается еще пару интересных моментов (нужно иметь нероссийскую кредитку и уметь отменять FreeTrial через 2 недели)
То же самое, переведно на русский и сильно укорочено - тык
AIP Publishing Circular motion of a charged particle in an electric dipole field Randall S. Jones; Circular motion of a charged particle in an electric dipole field, American Journal of Physics, Volume 63, Issue 11, 1 November 1995, Pages 10
  • 👍 6
  • ❤ 1
More from @miptphyshub
  1. Oct 8, 2024Нобелевскую премию по физике в этом году вручили за открытия в области ИИ – и не кому-нибу…
  2. Apr 2, 2024just leave it here) ФОПФ (ЛФИ), задавальник
  3. Feb 18, 2024Эх....
  4. Feb 16, 2024Лист рвут на две части вдоль длинной стороны. Частота звука отрыва увеличивается или умень…
  5. Feb 16, 2024photo post
  6. Feb 16, 2024Интересная задача, скорее для продвинутых 10-11 классиков
Threads Profile ViewerView any public Threads profile without an account.Open ThreadLook →Writing with AI? Make it sound human.Metric37 rewrites AI drafts so they read naturally. Free AI detector, 1,500 words free.Try Metric37 →