Question

Два одинаковых металлических шара заряжены. Первому недостаёт 2000 электронов, а у второго - лишних 3000 электронов по сравнению с нейтральным состоянием. Каким будут заряды шаров, если их соединить, а затем разъединить.

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Модуль заряда электрона равен e.

Первому шару недостает электронов, значит его заряд:

q₁ = + 2000·e

У второго - наоборот, электроны лишние. Значит, его заряд:

q₂ = - 3000·e

Суммарный заряд:

q = q₁ + q₂ = + 2000·e - 3000·e = - 1000·e

После соединения и разъединения:

q₁' = q₂' = q /2 = - 1000·e / 2 = - 500·e

Answer 2

Давайте разберёмся с этой задачей.

1. Первый шар имеет недостающие 2000 электронов относительно нейтрального состояния. Заряд одного электрона составляет около $1,6 \times 10^{-19}$ Кулон. Таким образом, общий заряд первого шара (относительно нейтрального состояния) равен:

   $$Q_1 = 2000 \times 1,6 \times 10^{-19} \, \text{Кулон}.$$

2. Второй шар имеет 3000 лишних электронов относительно нейтрального состояния, что составляет:

   $$Q_2 = -3000 \times 1,6 \times 10^{-19} \, \text{Кулон}.$$

Если соединить эти два шара, их общий заряд будет суммой этих зарядов:

$$Q_{\text{общий}} = Q_1 + Q_2 = 2000 \times 1,6 \times 10^{-19} \, \text{Кулон} - 3000 \times 1,6 \times 10^{-19} \, \text{Кулон}.$$

3. Если разъединить шары, этот общий заряд будет распределён поровну между ними. Каждый шар получит половину этого общего заряда:

$$Q_{\text{каждый}} = \frac{Q_{\text{общий}}}{2}.$$

Теперь вычислим значения:

$$\begin{align*} Q_{\text{общий}} &= (2000 - 3000) \times 1,6 \times 10^{-19} \, \text{Кулон} \\ &= -800 \times 1,6 \times 10^{-19} \, \text{Кулон} \\ &\approx -1,28 \times 10^{-16} \, \text{Кулон}. \end{align*}$$

Таким образом, каждый из двух шаров после разъединения будет иметь заряд:

$$Q_{\text{каждый}} = \frac{-1,28 \times 10^{-16} \, \text{Кулон}}{2} \approx -6,4 \times 10^{-17} \, \text{Кулон}.$$