(Originais Teachy 2023) - Frage Schwierig von Physik

Eine kleine Kugel, die mit +1,0 MikroCoulombs geladen ist, wird zunächst in Ruhe in einer Entfernung von 5,0 cm zu einer festen Ladung von +2,0 MikroCoulombs gehalten. Vernachlässigen wir die Effekte des Magnetfelds und nehmen wir an, dass die ursprüngliche potenzielle Energie null ist. Bestimmen Sie die elektrische potenzielle Energie der Kugel in dem Moment, in dem sie an eine Position verschoben wird, bei der ihre Entfernung von der festen Ladung auf 15,0 cm erhöht wird. Berechnen Sie außerdem die Geschwindigkeit der Kugel in dem Moment, in dem sie die neue Position erreicht, wobei angenommen wird, dass das System Kugel-feste Ladung isoliert ist und die Kugel nicht mit anderen Ladungen während der Bewegung interagiert. Verwenden Sie die Konstante k = 9,0 x 10^9 Nm^2/C^2 für die elektrostatistische Konstante und vernachlässigen Sie gravitativ bedingte Variationen der potentiellen Energie.