Чтобы понять эту задачу, давайте разберём её пошагово.
Начальные заряды шариков:
- Первый шарик имеет заряд \(-7q\).
- Второй шарик имеет заряд \(+3q\).
- Заряд третьего шарика нам пока не известен.
Соприкосновение шариков: Когда два металлических шарика соприкасаются, их заряды перераспределяются. В данном случае, когда первый шарик (\(-7q\)) и второй шарик (\(+3q\)) соприкасаются, общая сумма заряда будет: \[ Q = (-7q) + (+3q) = -4q \]
Поскольку шарики одинаковые, этот заряд распределится поровну между ними. Поэтому каждый из шариков после соприкосновения будет иметь заряд: \[ Q_1 = Q_2 = \frac{-4q}{2} = -2q \]
Разделение шариков: После того как шарики были разделены, каждый из них сохраняет полученный заряд. Таким образом:
- Заряд первого шарика после соприкосновения: \(-2q\).
- Заряд второго шарика после соприкосновения: \(-2q\).
Разделение третьего шарика: Теперь у нас есть третий шарик, который изначально не имел заряда. Когда он был присоединен к двум другим шарикам (оба имеют заряд \(-2q\)), то система проивзела взаимодействие с третьим шариком.
После соприкосновения третий шарик стал иметь заряд \(-2q\). Это значит, что во время соприкосновения его заряд также поднялся, хотя изначально он был нейтральным.
Вывод: В итоге, после того как все три шарика соприкоснулись и были разнесены, мы получаем:
- Заряд первого шарика: \(-2q\).
- Заряд второго шарика: \(-2q\).
- Заряд третьего шарика: \(-2q\).
Таким образом, все шарики получили одинаковый заряд \(-2q\) после соприкосновения и дальнейшего разделения.