Яким буде заряд кожної кульки після того, як дві однакові заряджені металеві кульки торкнуться одна одної й відразу

Федор

43

Для решения этой задачи нам необходимо использовать законы сохранения заряда. Закон сохранения заряда утверждает, что в изолированной системе общий заряд остается неизменным.

Изначально у нас есть две заряженные кульки: одна с зарядом +4 мкКл, а вторая с зарядом -2 мкКл. При их дотике происходит перераспределение зарядов между ними, чтобы подчиниться закону сохранения заряда.

Так как заряды разных кульок имеют разные знаки, они притягиваются друг к другу. Более положительный заряд кульки будет уменьшаться, а более отрицательный заряд будет увеличиваться в результате обмена зарядами.

Для нахождения заряда каждой из кульек после их разъединения, мы можем использовать пропорцию, основанную на законе сохранения заряда. Обозначим заряд первой кульки \(Q_1\) и заряд второй кульки \(Q_2\) после разделения.

Мы можем записать пропорцию:

\(\frac{{Q_1}}{{Q_2}} = -\frac{{q_1}}{{q_2}}\)

где \(q_1\) и \(q_2\) - заряды кульок до их разделения, а знак минус обусловлен разными знаками зарядов у кульок.

Подставим значения зарядов \(q_1 = +4 \, \text{мкКл}\) и \(q_2 = -2 \, \text{мкКл}\) в пропорцию:

\(\frac{{Q_1}}{{Q_2}} = -\frac{{+4}}{{-2}}\)

Далее, мы можем найти отношение \(\frac{{Q_1}}{{Q_2}}\) для соответствующего значения зарядов:

\(\frac{{Q_1}}{{Q_2}} = -2\)

Теперь мы можем найти заряд каждой из кульок. Пусть заряд первой кульки будет \(Q_1\):

\(Q_1 = \frac{{Q_2}}{{-2}}\)

Подставляем значение \(Q_2 = +4 \, \text{мкКл}\) в эту формулу:

\(Q_1 = \frac{{+4}}{{-2}}\)

Теперь можем вычислить значение \(Q_1\):

\(Q_1 = -2 \, \text{мкКл}\)

Таким образом, после разделения зарядов двух кульок, первая кулька будет иметь заряд -2 мкКл, а вторая кулька будет иметь заряд +4 мкКл.