Металлический шарик 1, укрепленный на длинной изолирующей ручке и имеющий заряд + q 12 нКл приводят поочередно в соприкосновение с двумя такими же изолированными незаряженными…

Давайте решим задачу шаг за шагом.

Условие задачи

У нас есть заряженный металлический шарик 1 с зарядом +q (12 нКл). Он поочередно соприкасается с двумя незаряженными шариками 2 и 3. Нужно выяснить, как изменится заряд на шарике 3 после контакта с шариком 1.

Шаг 1: Контакт шарика 1 с шариком 2

Когда заряженный шарик 1 с зарядом +q соприкасается с незаряженным шариком 2, заряд будет перераспределяться между ними.

При контакте:

• Заряд на шарике 1 будет уменьшаться,
• Заряд на шарике 2 будет увеличиваться.

Так как шарики идентичны (одинаковая способность накапливать заряд), после контакта можно сказать, что заряды будут делиться поровну. В результате:

• Заряд на шарике 1 после контакта: \( \frac{q}{2} \)
• Заряд на шарике 2 после контакта: \( \frac{q}{2} \)

Шаг 2: Контакт шарика 1 с шариком 3

После того как шарик 1 соприкоснулся с шариком 2 и теперь имеет заряд \( \frac{q}{2} \), он соприкасается с шариком 3, который по-прежнему незаряжен. Аналогично, заряд опять перераспределяется между ними.

После второго контакта:

• Заряд на шарике 1 будет \( \frac{\frac{q}{2}}{2} = \frac{q}{4} \)
• Заряд на шарике 3 будет \( \frac{q}{2} \)

Шаг 3: Результат

Теперь, когда шарик 1 подает заряд шарика 3, общее распределение будет следующим:

• Заряд на шарике 1 составит \( \frac{q}{4} \)
• Заряд на шарике 3 составит \( \frac{q}{2} \)

Теперь можем подвести итог:

• Начальный заряд шарика 1 был +12 нКл.
• Заряд шарика 3 после обоих контактов составил +6 нКл.

Обратите внимание, что на каждом этапе заряды делились поровну между соприкасающимися шариками.

Ответ

Заряд на шарике 3 после двух контактов составит +6 нКл, что в 0,5 раза меньше, чем начальный заряд шарика 1.