Обозначим заряд первой капли как \( Q_1 \), второй капли как \( Q_2 = -12 \, \text{нКл} \), и третий капли как \( Q_3 = 44 \, \text{нКл} \).
Когда капли 2 и 3 были приведены в контакт, их заряды уравновесились. После контакта заряд каждой из капель стал:
\[ Q_{contact} = \frac{Q_2 + Q_3}{2} = \frac{-12 + 44}{2} = \frac{32}{2} = 16 \, \text{нКл} \]
Таким образом, после контакта у капли 2 заряд стал \( 16 \, \text{нКл} \), и у капли 3 также \( 16 \, \text{нКл} \).
Теперь капля с зарядом \( 16 \, \text{нКл} \) (например, капля 2) соприкоснулась с первой каплей, и после контакта заряд первой капли стал \( 33 \, \text{нКл} \). Обозначим заряд первой капли после контакта с каплей 2 как \( Q_1' \).
По правилам сохранения заряда, при контакте заряды уравняется:
\[ Q_1 + 16 = 33 + Q_2' \]
где \( Q_2' \) - новый заряд капли 2. После контакта заряд капли 2 изменится на:
\[ Q_2' = 16 - (33 - Q_1) \, . \]
Так как заряд капли 2 после контакта тоже не известен, можно воспользоваться другим уравнением. Сначала выразим \( Q_1 \) из уравнения:
\[ Q_1 + 16 = 33 + Q_2' \to Q_2' = Q_1 + 16 - 33 \to Q_2' = Q_1 - 17 \, . \]
Сумма зарядов:
- После контакта между каплями 2 и 3 (что мы уже вычислили).
- После контакта 2 и 1 (то, что нам необходимо).
Мы задаем условие для зарядов по правилам Коши:
При соприкосновении зарядов уравновешиваются:
\[ Q_1 + Q_2 = 33 + Q_2' \]
В этом случае нам известно \( Q_2 = 16 \) (после первого контакта):
Так что:
\[ Q_1 + 16 = 33 + Q_2' \to Q_2' = Q_1 + 16 - 33 \to Q_2' = Q_1 - 17 . \]
Подставляем в уравнение:
Получим:
Теперь можем выразить начальный \( Q_1 \):
Поскольку мы отмечаем, что после контакта нашла:
То:
\[ Q_1 + 16 = Q_1 - 17 = Q_2' \to Q_1 = 50 \]
Таким образом, первоначальный заряд первой капли \( Q_1 \) равен:
\[ \boxed{50 \, \text{нКл}} . \]