Чтобы решить задачу, давайте разберемся, что происходит, когда два электроскопа соединяются. Предположим, что заряд на заряженном электроскопе будет равномерно распределяться между двумя соединенными электроскопами.
Первое соединение (С): Когда первый электроскоп с зарядом 240 у.е. соединяется со вторым, заряженным электроскопом (предположим, что он не заряжен или имеет другой заряд), заряд распределяется между ними, в зависимости от их ёмкости. Если второй электроскоп изначально не имеет заряда, то после первого соединения заряд каждого электроскопа будет равен 120 у.е.
Повторяющиеся соединения: При последующих соединениях будет происходить аналогичный процесс. Каждый раз заряд будет делиться между соединяемыми электроскопами.
При первом соединении заряд будет равным 120 у.е. для каждого электроскопа. При каждом последующем соединении (соединяем первый электроскоп с вторым) заряд будет снова делиться пополам.
Второе соединение: После первого соединения, заряды у электроскопов равны 120 у.е. и 0 у.е. (при условии, что второй изначально был не заряжен), в результате второго соединения:
- Первый: 120 у.е. + 0 у.е. → заряд делится пополам
- Заряд после второго соединения: 60 у.е. (каждый).
Третье соединение: Заряд будет снова делиться пополам, так как первый электроскоп теперь имеет заряд 60 у.е. и второй — 0 у.е.:
- После третьего соединения: 30 у.е. на каждом.
Четвёртое соединение: После четвёртого соединения:
- После четвёртого соединения: 15 у.е. на каждом.
Итак, в результате четырёх соединений заряд первого электроскопа будет равен 15 у.е..