Дано:
- Первый металлический шар имеет заряд +50 e.
- Второй шар содержит 170 избыточных электронов. Поскольку заряд одного электрона равен -e, общий заряд второго шара: \( Q_2 = -170e \).
- Третий шар изначально не заряжен: \( Q_3 = 0 \).
Найти: Заряд каждого шара после их соприкосновения и дальнейшего разведения.
Решение:
Находим общий заряд системы до соприкосновения: \[ Q_{общий} = Q_1 + Q_2 + Q_3 = (+50e) + (-170e) + 0 = -120e. \]
При соприкосновении три шара равномерно распределяют заряд между собой. После соприкосновения и разведения заряд на каждом шаре будет одинаковым: \[ Q_{после} = \frac{Q_{общий}}{3} = \frac{-120e}{3} = -40e. \]
Таким образом, после того как шары будут разведенны, заряд каждого шара составит -40 e.
- Взаимодействие шаров после разведения:
- Первый шар (+50 e) будет отталкиваться от второго (-40 e) и третьего (-40 e), так как у него положительный заряд.
- Второй и третий шары, имея отрицательные заряды, будут притягиваться друг к другу, так как они оба заряжены одинаково.
Таким образом, после завершения процесса заряды на шарах будут равные и составят -40 e, а их взаимодействие будет разным: отталкивание между первым и остальными шарами и притяжение между вторым и третьим шарами.