Відповідь:  v=√(2 * 9,08 * 10^-8 Дж )/ 0,001

Пояснення:В цій задачі, максимальна потенціальна енергія буде досягнута, коли всі шарики знаходяться на протилежних сторонах квадрата і їх відстань між ними дорівнює діагоналі квадрата. Тоді електрична потенціальна енергія між двома зарядженими шариками буде максимальною.

Діагональ квадрата знайдемо за теоремою Піфагора:

d = √(30^2 + 30^2) = 30√2 см

Електрична потенціальна енергія між двома шариками зарядом Q1 і Q2, розташованими на відстані r, визначається формулою:

U = (1 / 4πε) * (Q1 * Q2 / r)

де ε - діелектрична проникливість вакууму, що дорівнює 8,85 * 10^-12 Ф/м.

Отже, енергія між двома шариками зарядом 1 нКл, розташованими на відстані 30√2 см, буде:

U = (1 / 4πε) * (1 нКл * 1 нКл / 30√2 см) = 2,27 * 10^-8 Дж

Максимальна потенціальна енергія системи буде досягнута, коли всі чотири шарики знаходяться на протилежних сторонах квадрата, тому загальна енергія системи буде 4 рази більшою:

U_total = 4 * U = 9,08 * 10^-8 Дж

За збереженням енергії, максимальна кінетична енергія кожного шарика буде рівна потенціальній енергії, що перетворюється на кінетичну енергію в момент, коли шарик відпускається:

E_kin = U_total = 9,08 * 10^-8 Дж

За формулою кінетичної енергії, E_kin = (1/2) * m * v^2, можемо знайти максимальну швидкість, з якою можуть рухатися шарики:

v = √(2 * E_kin / m) = √(2 * 9,08 * 10^-8 Дж )/ 0,001