Какие значения имеют заряды первого и второго шарика после раздвижения их друг от друга, если третий шарик имеет заряд

Черепашка_Ниндзя

43

Для решения данной задачи нам понадобятся законы сохранения электрического заряда. По закону сохранения заряда, в системе зарядов заряд до раздвижения должен равняться сумме зарядов после раздвижения. Также, по закону сохранения заряда, сумма зарядов в системе до и после соприкосновения должна быть равна.

Обозначим заряд первого шарика до раздвижения как \(q_1\) и заряд второго шарика до раздвижения как \(q_2\). Заряд третьего шарика перед соприкосновением обозначим как \(q_3\).

После раздвижения шариков их заряды изменятся. Пусть заряд первого шарика после раздвижения равен \(q_1"\), а заряд второго шарика после раздвижения равен \(q_2"\). Заряд третьего шарика после соприкосновения и разведения равен 19q.

Используя законы сохранения заряда, можем записать следующие уравнения:

1. Заряд первого шарика до раздвижения равен сумме зарядов после раздвижения:
\[q_1 = q_1" + q_2"\]

2. Сумма зарядов в системе до соприкосновения равна сумме зарядов после соприкосновения:
\[q_1 + q_2 = 19q + q_3\]

Теперь решим систему уравнений.

Из первого уравнения можно выразить \(q_1"\) через \(q_1\) и \(q_2"\):
\[q_1" = q_1 - q_2"\]

Подставим это выражение во второе уравнение:
\[q_1 - q_2" + q_2 = 19q + q_3\]

Упростим уравнение:
\[q_1 - q_2" + q_2 - 19q = q_3\]

Так как \(q_1\) и \(q_2\) являются неизвестными, а \(q_3\) равен изначальному заряду третьего шарика, обозначим \(q_3\) как \(q_3"\):
\[q_1 - q_2" + q_2 - 19q = q_3"\]

Теперь мы имеем два уравнения с двумя неизвестными: \(q_2"\) и \(q_3"\).

Второе уравнение можно переписать:
\[q_1 + q_2 - (q_3" + 19q) = 0\]

Теперь решим систему уравнений методом подстановки.

Подставим \(q_2"\) из первого уравнения во второе:
\[q_1 - (q_1 - q_2) - (q_3" + 19q) = 0\]

Упростим уравнение:
\[q_1 - q_1 + q_2 - q_3" - 19q = 0\]
\[q_2 - q_3" - 19q = 0\]

Теперь можно выразить \(q_2\) через \(q_3"\) и \(q\):
\[q_2 = q_3" + 19q\]

Подставим это выражение в первое уравнение:
\[q_1 = (q_3" + 19q) + q_2"\]

У нас нет больше неизвестных, поэтому можем перейти к решению задачи.

Таким образом, значения зарядов первого и второго шариков после раздвижения будут равны \(q_1\) и \(q_2\), соответственно. Значение заряда третьего шарика в начале эксперимента равно \(q_3"\).

Ответы:

1. Заряд первого шарика после раздвижения: \(q_1 = (q_3" + 19q) + q_2"\)
2. Заряд второго шарика после раздвижения: \(q_2 = q_3" + 19q\)
3. Заряд третьего шарика в начале эксперимента: \(q_3 = q_3"\)