Когда металлический шарик с зарядом \( q \) соприкасается с другим шариком, имеющим заряд \( -3q \), произойдет перераспределение зарядов между ними. Для этого случая можно использовать принцип сохранения заряда.
Обозначим заряды на шариках после их контакта как \( q_1 \) и \( q_2 \). При контакте общая сумма зарядов остаётся постоянной:
\[ q + (-3q) = q_1 + q_2 \]
Сумма зарядов перед контактом равна \( -2q \): \[ -q_1 + q_2 = -2q \]
Если шарики равны по размеру и имеют одинаковую проводимость (так как они металлические), то после контакта их заряды равномерно распределятся:
\[ q_1 = q_2 \]
Таким образом, они будут иметь равные заряды, и мы можем обозначить заряд каждого из шариков как \( q_f \). В этом случае у нас есть два уравнения:
- \( 2q_f = -2q \)
- \( q_1 + q_2 = -2q \)
Решая уравнение \( 2q_f = -2q \), получаем:
\[ q_f = -q \]
После контакта оба шарика будут иметь заряд \( -q \).
Таким образом, ответ: после контакта оба шарика будут иметь заряд \( -q \).