Question

Имеются три одинаковых заряженных шара. Заряды первого и второго из них соответственно равны (-4 мкКл) и 6мкКл. После того, как эти шары были приведены в контакт, а затем разъединены, один из шаров соприкоснулся с третьим шаром, заряд которого равен (-3 мкКл). определите первоначальный заряд третьего шара, ответ выразите в микрокулонах (мкКл)

Answer 1

Шары одинаковые, следовательно, после контакта их заряды будут равны. Используем закон сохранения электрического заряда для расчета зарядов первого и второго шаров после первого контактаq₁ + q₂ = 2 qq = (q₁ + q₂)/2 q = ( - 6 мкКл + 8 мкКл)/2 = 1 мкКлПосле первого контакта заряд первого шара q = 1 мкКлПосле контакта заряд первого и третьего шаров станет q¹ = - 1 мкКл.q + q₃ = 2q¹, q₃ = 2q¹ - q, q₃ = 2·( - 1 мкКл) - 1 мкКл = - 3 мкКлОтвет: первоначальный   заряд третьего шара  - 3 мкК

Answer 2

Давайте обозначим заряды первого, второго и третьего шаров как Q1, Q2 и Q3 соответственно.

Первоначально у нас есть: Q1 = -4 мкКл Q2 = 6 мкКл Q3 = ?

Когда первый и второй шары приводятся в контакт, заряды уравниваются. После контакта, их заряд становится равным среднему арифметическому:

Q1' = (Q1 + Q2) / 2

Заменяем значения:

Q1' = (-4 мкКл + 6 мкКл) / 2 Q1' = 2 мкКл

Теперь первый и второй шары имеют заряд 2 мкКл каждый.

Затем, когда шары разъединяются, один из них соприкасается с третьим шаром. Поскольку оба шара имеют одинаковый заряд, заряд распределяется поровну между этими двумя шарами.

Таким образом, заряд третьего шара после соприкосновения равен:

Q3' = (Q1' + Q3) / 2

Подставляем известные значения:

2 мкКл = (2 мкКл + Q3) / 2

Теперь решим уравнение для Q3:

2 мкКл * 2 = 2 мкКл + Q3 4 мкКл = 2 мкКл + Q3 Q3 = 4 мкКл - 2 мкКл Q3 = 2 мкКл

Таким образом, первоначальный заряд третьего шара составлял 2 мкКл.