В изолированной системе находятся на изолирующих стойках три заряженных шара одинакового диаметра (1,2 и 3). С ними проводят опыт: сначала первый шар (+ 9) соприкасается со вторым (-8,4q), а потом - с третьим (+5q). Определи, во сколько раз в результате опыта уменьшился модуль заряда шара 1.
(Ответ округли до десятых.)
Чтобы решить задачу о заряженных шарах, давайте последовательно рассмотрим, что происходит с каждым шаром во время опыта.
1. **Первоначальные заряды:**
- Шар 1 (Q1) = +9
- Шар 2 (Q2) = -8,4q
- Шар 3 (Q3) = +5q
2. **Первый этап опыта:** Первый шар (+9) соприкасается со вторым шаром (-8,4q).
- При соприкосновении шаров происходит перераспределение зарядов. Общий заряд (изначально Q1 + Q2) будет равен:
\[
Q_{total} = Q1 + Q2 = 9 - 8,4q = 9 - 8,4 \cdot \frac{q}{q} = 9 - 8,4 = 0,6q
\]
- Поскольку у нас два шара одинакового размера и заряда, после соприкосновения они равномерно распределят общий заряд:
\[
Q_{new} = \frac{Q_{total}}{2} = \frac{0,6q}{2} = 0,3q
\]
- Теперь оба шара имеют заряд +0,3q, но помните, что заряд второго шара изначально был отрицательным, поэтому сначала он остается отрицательным.
3. **Второй этап опыта:** Теперь первый шар (первоначально +0,3q) соприкасается с третьим шаром (+5q).
- Снова определим общий заряд, который будет перенесен на оба шара:
\[
Q_{total} = Q1 + Q3 = 0,3 + 5 = 5,3q
\]
- После соприкосновения обоих шаров мы пересчитаем новый заряд для каждого из них:
\[
Q_{new} = \frac{Q_{total}}{2} = \frac{5,3q}{2} = 2,65q
\]
4. **Изменение заряда шара 1:**
- Изначальный заряд шара 1 был +9, а после всех перебрасываний он стал +2,65q.
- Чтобы найти, во сколько раз уменьшился модуль заряда шара 1, делим начальный заряд на конечный:
\[
\text{Уменьшение} = \frac{9}{2,65} \approx 3,396226
\]
- Округляя до десятых, получаем:
\[
\text{Уменьшение} \approx 3,4
\]
Таким образом, модуль заряда шара 1 уменьшился примерно в **3,4 раза**.