Question

Два одинаковых тела с зарядами +2q и -5q сблизили до соприкосновения и развели на прежнее расстояние. Вычислите общий заряд системы и заряды каждого из тел после их разъединения.

Answer 1

Общий заряд системы сохраняется и равен сумме всех зарядов системы:

Q = +2q - 5q = -3q

При соприкосновении каждое тело получает одинаковый заряд:

q₁ = q₂ = Q/2 = -1.5q

Ответ: общий заряд системы равен -3q и заряды каждого из тел после их разъединения равны -1.5q.

Answer 2

Когда два тела с разными зарядами сближаются до соприкосновения и разводятся обратно, заряды распределяются между телами так, чтобы минимизировать потенциальную энергию системы. В данном случае, у нас есть тело с зарядом +2q и тело с зарядом -5q.

При сближении до соприкосновения, заряды будут равномерно распределены между телами. Общий заряд системы останется неизменным, то есть 2q - 5q = -3q.

После разведения обратно на прежнее расстояние заряды распределятся таким образом, чтобы потенциальная энергия системы была минимальной. Поскольку у нас нет других зарядов или источников, заряды будут снова равномерно распределены между телами.

Так как общий заряд системы остается -3q, а заряды распределены равномерно, каждое тело будет нести заряд -3q / 2.

Итак, после разъединения тела будут иметь заряды -3q / 2 каждое, а общий заряд системы останется -3q.