Μια εκτόξευση και η μέγιστη ταχύτητα.

Σε ένα λείο οριζόντιο επίπεδο είναι στερεωμένες τρεις μικρές φορτισμένες σφαίρες Α, Β και Γ, με φορτία q₁=q₂=+5μC και q₃ αντίστοιχα, όπως στο σχήμα, όπου (ΑΒ)=60cm, ενώ η Γ βρίσκεται πάνω στην μεσοκάθετο της ΑΒ, σε απόσταση (ΜΓ)=10cm από το μέσον της Μ.  Από μεγάλη απόσταση, στο ίδιο οριζόντιο επίπεδο, εκτοξεύεται ένα μικρό σφαιρίδιο μάζας m=11,4g και φορτίου q=-5μC με κατεύθυνση προς το σημείο Μ. Παρατηρούμε ότι το σφαιρίδιο κινείται κατά μήκος της μεσοκαθέτου του ΑΒ, επιταχυνόμενο, μέχρι ένα σημείο Δ, όπου (ΔΜ)=40cm, ενώ στη συνέχεια επιβραδύνεται έντονα και αλλάζει κατεύθυνση κίνησης φτάνοντας στο Μ.

i)  Να βρεθεί το φορτίο της σφαίρας Γ.

ii)  Να υπολογιστεί η μέγιστη ταχύτητα που απέκτησε το σφαιρίδιο κατά την κίνησή του.

iii) Με πόση αρχική κινητική ενέργεια εκτοξεύθηκε το σφαιρίδιο;

Απάντηση:

ή

Μια εκτόξευση και η μέγιστη ταχύτητα.