Два одинаковых металлических шарика зарядили одноимёнными зарядами 42q и 2q, затем привели в соприкосновение, а потом развели. Чему стал равен заряд каждого шарика?
Два одинаковых металлических шарика зарядили одноимёнными зарядами 42q и 2q, затем привели в соприкосновение, а потом развели. Чему стал равен заряд каждого шарика?
Когда два заряженных проводящих шарика приводят в соприкосновение, заряды распределяются между ними равномерно в силу того, что шарики идентичны и имеют одинаковую ёмкость. Рассмотрим ситуацию более детально.
Изначально шарики имеют заряды ( 42q ) и ( 2q ).
Суммарный заряд: Сначала определим суммарный заряд системы из двух шариков: [ Q_{\text{сум}} = 42q + 2q = 44q ]
Распределение заряда при соприкосновении: Когда шарики приводят в соприкосновение, заряды перераспределяются, чтобы стать равномерными. Поскольку шарики идентичны, после соприкосновения заряд каждого шарика будет равен половине суммарного заряда: [ Q{\text{шарик}} = \frac{Q{\text{сум}}}{2} = \frac{44q}{2} = 22q ]
Разведение шариков: После того как шарики развели, каждый шарик сохраняет заряд, приобретённый в результате равномерного распределения. То есть заряд каждого шарика остается ( 22q ).
Таким образом, после приведения в соприкосновение и разведения каждый шарик будет иметь заряд ( 22q ).
После того, как два одинаковых металлических шарика с зарядами 42q и 2q были приведены в соприкосновение, их заряды равнялись среднему значению исходных зарядов, то есть (42q + 2q) / 2 = 22q. После того, как шарики были разведены, каждый из них получил заряд 22q.
Заряд каждого шарика стал равен 21q.
