5g द्रव्यमान के दो आवेशित कणों पर क्रमश : `+4 xx 10^(-5) C` एवं `-4 xx 10^(-5)C` आवेश है तथा वे एक चिकने क्षैतिज समतल पर एक-दूसरे से `1.0 m` की दूरी पर विराम से स्थित है । यदि उन्हें चलने के लिए मुक्त कर दिया जाए, तो उनकी चाल ज्ञात करें जब वे एक-दूसरे से 50 cm की दूरी-पर हों ।

Explanation

प्रश्न में समान द्रव्यमान तथा समान परिमाण के विजातीय आवेश लिए गए है । विधुतीय आकर्षण के कारण एक-दूसरे के निकट आने के क्रम में स्थितिज ऊर्जा का रूपांतर गतिज ऊर्जा में होता हैं । ऊर्जा-संरक्षण के अनुसार,
`1/(4piin_(0)) (Q_(1)Q_(2))/(r_(1)) = ((1)/(2) mv^(2) + 1/2 mv^(2)) + 1/(4piin_(0)) (Q_(1)Q_(2))/(r_(2))`
या `(Q_(1)Q_(2))/(4piin_(0)) (1/(r_(1)) - 1/(r_(2))) = mv^(2)`
`:.` चाल, `v = [(Q_(1)Q_(2))/(4piin_(0)m)((r_(2)-r_(1))/(r_(1)r_(2)))]^(1/2)`
प्रश्न से, `Q_(1) = + 4xx 10^(-5) , Q_(2) = -4 xx 10^(-5)C`,
`r_(1) = 1m, r_(2) = 50 cm = 0.5 m, m = 5 g = 5 xx 10^(-3) kg`.
`:.` अतः अभीष्ट चाल,
`v = [(9 xx 10^(9) N m^(2) C^(-2)) (4 xx 10^(-5)C) ((-4 xx 10^(-5)C)(0.5 m - 1 m))/((1m ) (0.5 m)(5 xx 10^(-3) kg))]^(1/2)`
`= sqrt(2880) ms^(-1) = 53.7 ms^(-1)`.