Задание №9 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Для решения задачи воспользуемся законом сохранения электрического заряда: в замкнутой системе алгебраическая сумма зарядов всех тел остается неизменной. Также важно помнить, что при соприкосновении двух одинаковых металлических шаров их суммарный заряд перераспределяется между ними поровну.

Дано:
Заряд шарика 1: $q_1 = q = 1,6$ нКл
Заряд шарика 2: $q_2 = -q = -1,6$ нКл
Заряд шарика 3: $q_3 = +q = 1,6$ нКл

Ход решения:

1. Первое соприкосновение (шарик 1 и шарик 2):
Когда шарик 1 с зарядом $q_1 = q$ касается шарика 2 с зарядом $q_2 = -q$, их суммарный заряд равен:
$Q_{sum1} = q_1 + q_2 = q + (-q) = 0$ нКл.
Так как шарики одинаковые, этот суммарный заряд делится между ними поровну. Заряд шарика 1 после первого контакта ($q'_1$) станет равен:
$q'_1 = \frac{Q_{sum1}}{2} = \frac{0}{2} = 0$ нКл.

2. Второе соприкосновение (шарик 1 и шарик 3):
Теперь шарик 1 (у которого теперь заряд $q'_1 = 0$) приводят в соприкосновение с шариком 3, заряд которого $q_3 = q = 1,6$ нКл.
Их суммарный заряд на этом этапе равен:
$Q_{sum2} = q'_1 + q_3 = 0 + 1,6 = 1,6$ нКл.
Этот заряд снова распределяется поровну между двумя одинаковыми шариками. Итоговый заряд на шарике 1 ($q''_1$) составит:
$q''_1 = \frac{Q_{sum2}}{2} = \frac{1,6 \text{ нКл}}{2} = 0,8$ нКл.

Таким образом, после всех манипуляций на шарике 1 останется заряд $0,8$ нКл.

Ответ: 0,8 нКл

Источник: ФИПИ