ID: 00013092
Металлический шарик 1, укрепленный на длинной изолирующей ручке и имеющий заряд +q = 10 нКл, приводят поочередно в соприкосновение с двумя такими же шариками 2 и 3, расположенными на изолирующих подставках и имеющими, соответственно, заряды –q и +q. Какой заряд в результате останется на шарике 3 (в нКл)?
Источник: ФИПИ
Шаг 1. Соприкосновение шариков 1 и 2
При контакте одинаковых металлических шариков их суммарный заряд делится между ними поровну.
Начальные заряды: $q_1 = +10 \text{ нКл}$ и $q_2 = -10 \text{ нКл}$.
Суммарный заряд: $Q_{1+2} = 10 + (-10) = 0 \text{ нКл}$.
Заряд после контакта: на каждом шарике остается $q'_1 = q'_2 = \frac{0}{2} = 0 \text{ нКл}$.
Шаг 2. Соприкосновение шариков 1 и 3
Теперь шарик 1 (уже имеющий нулевой заряд) касается третьего шарика.
Текущие заряды: $q'_1 = 0 \text{ нКл}$ и $q_3 = +10 \text{ нКл}$.
Суммарный заряд: $Q_{1+3} = 0 + 10 = 10 \text{ нКл}$.
Итоговый заряд: после разъединения заряд снова делится пополам:
$q''_1 = q''_3 = \frac{10}{2} = 5 \text{ нКл}$