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Class 12
PHYSICS
द्रव्यमान m और आवेश -e तथा द्रव्यमान 2m ...

द्रव्यमान m और आवेश -e तथा द्रव्यमान 2m और आवेश e के दो आवेशित कण काफी अधिक दूरी से छोड़ दिए जाते है जब दोनों आवेशों के बीच की दूरी r हो जाती है तो उन आवेशों की चाल `v_1` तथा `v_2` निकाले

लिखित उत्तर

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चूँकि दोनों आवेश काफी अधिक दूरी से जाते है अतः उन्हें अन्नत दूरी से छोड़ा माना जा सकता है
ऊर्जा-संरक्षण के सिद्धांत से, दोनों आवेशों के निकाय की प्रारम्भिक ऊर्जा शून्य होगी क्योकि अन्नत दूरी पर स्थितिज ऊर्जा (PE) = 0 तथा शून्य वेग के कारण गतिज ऊर्जा (KE) = 0
फिर, जब दोनों आवेशों के बीच की दूरी r हो, तब
विधुतीय स्थितिज ऊर्जा `=1/(4piin_0)((e)(-e))/r=-e^2/(4piin_0r)`
तथा गतिज ऊर्जा `= 1/2mv_1^2+1/2""2mv_2^2`, जहाँ `v_1` तथा `v_2` उनके वेग है
अब ऊर्जा संरक्षण के सिद्धांत से,
`U_f=U_i`
या `1/2mv_1^2+1/2xxmv_2^2-e^2/(4piin_0r)=0`
`v_1^2/2+v_2^2=e^2/(4piin_0mr)" "...(1)`
संवेग-संरक्षण के सिद्धांत से
`mv_1+2m(-v_2)=0" या "v_1=2v_2" "[therefore" प्रारम्भिक संवेग"=0]`
समीकरण (1) में `v_2=v_1/v_2` रखने पर ,
`v_1^2/2+v_1^2/4=e^2/(4piin_0mr)" या "v_1^2(1/2+1/4)=e^2/(4piin_0mr)" या "v_1^2=e^2/(3piin_0mr)`
`therefore v_1=e/sqrt(3piin_0mr)" तथा "v_2=e/(2sqrt(epiin_0mr))`
उपर्युक्त व्यंजक `v_1` और `v_2` के मान देते है
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