Номер 4, страница 182, часть 1 - гдз по физике 8 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 4. Электрический заряд. Электрическое поле. Параграф 46. Решение задач. Задачи для самостоятельного решения - номер 4, страница 182.

Условие.

4. Одна из двух одинаковых металлических сфер имеет заряд $5q$, а другая — $-8q$. Сферы привели в соприкосновение и развели. Определите заряды сфер после контакта.

Решение.

Дано:

Заряд первой сферы: $q_1 = 5q$

Заряд второй сферы: $q_2 = -8q$

Сферы одинаковые, металлические.

Найти:

Заряды сфер после контакта: $q'_1, q'_2$

Решение:

При соприкосновении двух проводящих сфер их общий заряд перераспределяется. Поскольку сферы являются проводниками, заряд может свободно перемещаться между ними. Система из двух сфер является замкнутой, поэтому для нее выполняется закон сохранения электрического заряда. Суммарный заряд системы до соприкосновения равен суммарному заряду после соприкосновения.

Найдем суммарный заряд двух сфер до соприкосновения:

$Q_{общ} = q_1 + q_2 = 5q + (-8q) = -3q$

После соприкосновения, так как сферы одинаковые (имеют одинаковые размеры и сделаны из одного материала), суммарный заряд разделится между ними поровну. Обозначим заряды сфер после их разведения как $q'_1$ и $q'_2$.

$q'_1 = q'_2 = q'$

Суммарный заряд после соприкосновения будет равен:

$Q'_{общ} = q'_1 + q'_2 = q' + q' = 2q'$

Согласно закону сохранения заряда, $Q_{общ} = Q'_{общ}$:

$-3q = 2q'$

Отсюда находим заряд каждой сферы после контакта:

$q' = \frac{-3q}{2} = -1.5q$

Следовательно, заряд каждой из двух сфер после контакта станет равным $-1.5q$.

Ответ: Заряд каждой сферы после контакта будет равен $-1.5q$.