Как изменяются заряды гильз после их соприкосновения и разведения в стороны, если они имеют одинаковые металлические

Rak

12

При соприкосновении и разведении в стороны двух металлических гильз с исходными зарядами 5 нКл и -7 нКл, происходит перераспределение зарядов между гильзами. В данной задаче, чтобы понять, как изменяются заряды после соприкосновения, необходимо учитывать законы сохранения заряда.

Закон сохранения заряда утверждает, что в изолированной системе общий заряд остается неизменным. То есть, сумма зарядов до и после соприкосновения должна остаться постоянной.

Исходя из этого, при соприкосновении гильз с зарядами 5 нКл и -7 нКл, общая сумма зарядов составляет -2 нКл. Так как заряды разного знака, то происходит перетекание зарядов от гильзы с более высоким абсолютным значением заряда к гильзе с более низким абсолютным значением заряда.

Чтобы определить измененные заряды гильз после соприкосновения, можно использовать пропорциональное распределение зарядов. Для этого нужно определить соотношение между исходными зарядами гильз и изменениями их зарядов.

Исходя из суммарного заряда -2 нКл, можно установить следующие пропорции:

\(\frac{{\Delta Q_1}}{{\Delta Q_2}} = \frac{{Q_1}}{{Q_2}}\)

Где \(\Delta Q_1\) и \(\Delta Q_2\) - измененные заряды гильз, \(Q_1\) и \(Q_2\) - исходные заряды гильз.

Подставляя известные значения, получаем:

\(\frac{{\Delta Q_1}}{{\Delta Q_2}} = \frac{{5}}{{-7}}\)

Умножая обе части уравнения на \(\Delta Q_2\), получаем:

\(\Delta Q_1 = \frac{{5}}{{-7}} \cdot \Delta Q_2\)

Теперь учитывая, что сумма измененных зарядов равна -2 нКл, можно составить уравнение:

\(\Delta Q_1 + \Delta Q_2 = -2\)

Подставив значение \(\Delta Q_1\) из первого уравнения во второе, получаем:

\(\frac{{5}}{{-7}} \cdot \Delta Q_2 + \Delta Q_2 = -2\)

\(\frac{{-2}}{{7}} \cdot \Delta Q_2 + \Delta Q_2 = -2\)

\(\frac{{-2 + 7}}{{7}} \cdot \Delta Q_2 = -2\)

\(\frac{{5}}{{7}} \cdot \Delta Q_2 = -2\)

Умножая обе части уравнения на \(\frac{{7}}{{5}}\), получаем:

\(\Delta Q_2 = -2 \cdot \frac{{7}}{{5}} = -\frac{{14}}{{5}}\) нКл

Теперь, подставив значение \(\Delta Q_2\) в первое уравнение, получаем:

\(\Delta Q_1 = \frac{{5}}{{-7}} \cdot (-\frac{{14}}{{5}}) = \frac{{10}}{{7}}\) нКл

Таким образом, после соприкосновения и разведения в стороны, гильза с исходным зарядом 5 нКл приобретает измененный заряд \(\frac{{10}}{{7}}\) нКл, а гильза с исходным зарядом -7 нКл приобретает измененный заряд -\(\frac{{14}}{{5}}\) нКл.