5) Два одинаковых металлических шара на пластмассовых подставках имеют заряд +5нКл и – 2нКл. Их сдвигают до соприкосновения и разводят на большое расстояние. Каков заряд шаров после этого? Ответ объясните.

Решение:

Когда два металлических шара соприкасаются, их заряды перераспределяются таким образом, чтобы на каждом шаре установился одинаковый потенциал. Поскольку шары одинаковые, заряд распределится поровну между ними.

Начальные заряды шаров:

\( q_1 = +5 \) нКл

\( q_2 = -2 \) нКл

Суммарный заряд системы:

\[ Q_{общ} = q_1 + q_2 = +5 \text{ нКл} + (-2 \text{ нКл}) = +3 \text{ нКл} \]

После соприкосновения и разведения на большое расстояние, общий заряд \( Q_{общ} \) распределится поровну между двумя одинаковыми шарами. Тогда заряд каждого шара \( q' \) будет равен:

\[ q' = \frac{Q_{общ}}{2} = \frac{+3 \text{ нКл}}{2} = +1.5 \text{ нКл} \]

Ответ: После соприкосновения и разведения заряд каждого шара станет +1.5 нКл. Это происходит потому, что при контакте металлических проводников происходит перераспределение заряда до выравнивания потенциалов, и общий заряд системы делится поровну между одинаковыми шарами.