Номер 2, страница 166 - гдз по физике 8 класс учебник Кабардин

2. От нейтральной водяной капли оторвалась маленькая капля и унесла с собой один элементарный положительный электрический заряд $+e$. Затем к оставшейся части капли присоединилась капля с двумя элементарными отрицательными электрическими зарядами $-2e$. Чему равен общий электрический заряд капли?

Дано:

Начальный заряд капли $q_0 = 0$ (нейтральная)

Заряд оторвавшейся капли $q_1 = +e$

Заряд присоединившейся капли $q_2 = -2e$

где $\text{e}$ – элементарный электрический заряд.

Найти:

Конечный общий электрический заряд капли $q_{общ}$

Решение:

Задача решается в два этапа с применением закона сохранения электрического заряда. Этот закон гласит, что в замкнутой системе алгебраическая сумма зарядов всех тел остается постоянной.

1. На первом этапе от первоначально нейтральной капли ($q_0 = 0$) отделяется маленькая капля с зарядом $q_1 = +e$. Обозначим заряд оставшейся части большой капли как $q_{ост}$. Согласно закону сохранения заряда:

$q_0 = q_{ост} + q_1$

Подставляем известные значения:

$0 = q_{ост} + (+e)$

Отсюда находим заряд оставшейся части капли:

$q_{ост} = -e$

Таким образом, после отделения положительно заряженной капли, оставшаяся часть приобретает отрицательный заряд, равный по модулю заряду оторвавшейся капли.

2. На втором этапе к оставшейся части капли, имеющей заряд $q_{ост} = -e$, присоединяется другая капля с зарядом $q_2 = -2e$. Общий заряд $q_{общ}$ получившейся в результате слияния капли будет равен алгебраической сумме зарядов исходных частей:

$q_{общ} = q_{ост} + q_2$

Подставляем значения зарядов:

$q_{общ} = (-e) + (-2e)$

$q_{общ} = -e - 2e = -3e$

Ответ: общий электрический заряд капли равен $-3e$.