Question

Помогите с задачей не понимаю( Два одинаковых шарика обладают зарядами -3,2нКл и 4,8нКл. Какими стали заряды шариков после того, как их привели в соприкосновение? Увеличилась или уменьшилась масса второго шарика?

Answer 1

Закон сохранения зарядов. Заряды шариков «уравняются», то бишь электроны с отрицательного шарика перейдут на положительный.
Q=(4,8+(-3,2))/2=0,8 нКл
Масса 2-го шарика не изменилась, так как масса электронов пренебрежимо мала по сравнению с массой шарика.

Answer 2

Решение:

-3,2+4,8=1,6 нКл
1,6:2=0,8 нКл

Масса не меняется, поскольку взаимодействие электрическое, а не гравитационное.

Answer 3

Когда два тела с разными зарядами приводят в соприкосновение и затем отделяют друг от друга, заряды распределяются таким образом, что достигается минимальная общая потенциальная энергия системы. Это означает, что заряды распределяются так, чтобы минимизировать их разность.

Мы можем использовать закон сохранения заряда для решения этой задачи. Согласно этому закону, общий заряд системы до и после соприкосновения должен оставаться постоянным.

Исходные заряды шариков:
$Q_1 = -3.2 \, \text{nC}$
$Q_2 = 4.8 \, \text{nC}$

Общий заряд системы до соприкосновения:
$Q_{\text{общ}} = Q_1 + Q_2 = -3.2 \, \text{nC} + 4.8 \, \text{nC} = 1.6 \, \text{nC}$

После соприкосновения, пусть $Q_1'$ и $Q_2'$ будут зарядами первого и второго шариков соответственно.

С учетом закона сохранения заряда:
$Q_{\text{общ}} = Q_1' + Q_2'$

Теперь нам нужно найти $Q_1'$ и $Q_2'$. Из условия минимизации потенциальной энергии известно, что разность зарядов минимальна:
$|Q_1' - Q_2'|$ минимально.

Рассмотрим два возможных случая:

1. Если $Q_1' > Q_2'$: $Q_1' = Q_2' + \Delta Q$, где $\Delta Q$ - изменение заряда во втором шарике. Тогда $Q_1' - Q_2' = \Delta Q$.

2. Если $Q_1' < Q_2'$: $Q_2' = Q_1' + \Delta Q$, где $\Delta Q$ - изменение заряда в первом шарике. Тогда $Q_2' - Q_1' = \Delta Q$.

Исходя из условия минимизации разности зарядов, мы можем сделать вывод, что $\Delta Q$ должно быть равно нулю, чтобы минимизировать разность. Таким образом, заряды шариков после соприкосновения останутся такими же, как и до соприкосновения:

$Q_1' = -3.2 \, \text{nC}$
$Q_2' = 4.8 \, \text{nC}$

Относительно увеличения или уменьшения массы второго шарика нельзя сказать ничего на основе данной информации. Масса шариков в этой задаче не связана с их зарядами и не может быть определена из условия.