Пусть , .
Изменение кинетической энергии равно изменению потенциальной:
Причем, так как направление вниз совпадает с направлением силы тяжести, то потенциальная энергия, связанная с этой силой, будет уменьшаться. В то же время, направление движения частицы (вниз) противоположно направлению действия силы Кулона. Т.е. эта часть потенциальной энергии будет увеличиваться.
В начальном положении частица находится на высоте , в конечном на высоте 0.
В начальном положении расстояние между заряженными частицами равно , во втором .
Тогда:
В начальной точке кинетическая энергия была равна ,в конечной нулю, т.е.:
Отсюда: