Рассмотрим задачу подробно.
Изначально у нас есть два одинаковых шарика:
- Первый шарик имеет заряд (+8q).
- Второй шарик имеет заряд (-4q).
Когда два проводящих шарика приводят в соприкосновение, заряды перераспределяются между ними до тех пор, пока не достигается равновесие. Это происходит в соответствии с законом сохранения заряда: суммарный заряд системы остается неизменным. Кроме того, из-за того, что шарики одинаковые, их ёмкости также одинаковы, и заряд делится поровну.
Этапы решения:
Суммарный заряд системы:
Сумма зарядов двух шариков до их соприкосновения:
[
Q_{\text{сум}} = (+8q) + (-4q) = +4q.
]
После соприкосновения заряд перераспределяется, но общий заряд системы остаётся равным (+4q).
Равенство зарядов после соприкосновения:
Так как шарики одинаковые, заряд делится поровну между ними. Таким образом, заряд каждого шарика после соприкосновения будет равен:
[
Q{\text{шарика}} = \frac{Q{\text{сум}}}{2} = \frac{+4q}{2} = +2q.
]
Ответ:
После соприкосновения и раздвигания заряд каждого шарика стал равен (+2q).