Два одинаковых металлических шара имеют заряды +Q и -5Q. Каким станет заряд на каждом шаре после их соприкосновения?
Два одинаковых металлических шара имеют заряды +Q и -5Q. Каким станет заряд на каждом шаре после их соприкосновения?
После соприкосновения заряд на каждом шаре будет равен -2Q.
При соприкосновении двух одинаковых металлических шаров с разными зарядами происходит равномерное распределение заряда между ними. В данном случае, при соприкосновении шаров с зарядами +Q и -5Q, произойдет перераспределение заряда таким образом, что заряд на каждом шаре после соприкосновения будет равен (-5Q + Q)/2 = -2Q/2 = -Q. Таким образом, после соприкосновения оба шара будут иметь одинаковый заряд -Q.
Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения заряда. Закон сохранения заряда гласит, что общий заряд изолированной системы остаётся неизменным.
Изначально у нас два шара с зарядами +Q и -5Q. Общий заряд системы будет равен:
[ Q_{\text{общ}} = Q + (-5Q) = -4Q. ]
Когда два заряженных тела соприкасаются, они стремятся распределить заряды так, чтобы на каждом из них установился одинаковый заряд. Поскольку шары одинаковы, заряды на них после соприкосновения будут равными и составят половину общего заряда системы. Таким образом, заряд на каждом шаре после соприкосновения можно найти по формуле:
[ Q{\text{на каждом шаре}} = \frac{Q{\text{общ}}}{2} = \frac{-4Q}{2} = -2Q. ]
Таким образом, после соприкосновения каждый из шаров будет иметь заряд -2Q.
