Заряженный проводящий шар радиусом r1 = 7 см соединили тонкой проволокой с незаряженным проводящим шаром радиус которого r2 = 6 см. При соединении в проволоке выделилось Q = 3 мДж теплоты. Какой заряд был на первом шаре до соприкосновения со вторым? Ответ укажите в нКл с точностью до целых.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения задачи воспользуемся законом сохранения заряда, согласно которому заряд до соединения и заряд после соединения должны быть равны.

Пусть Q1 - заряд первого шара до соединения, Q2 - заряд второго шара.

Так как перед соединением первый шар был заряжен, а второй - нет, то суммарный заряд на обоих шарах до соединения равен Q1 + 0

После соединения суммарный заряд на обоих шарах равен Q1 + Q2.

Также известно, что в проволоке выделилось Q = 3 мДж теплоты. Энергия, выделившаяся при соединении, равна работе, которую совершили заряженные шары для перемещения заряда по проводнику. То есть, получаем, что Q = Q1 + Q2.

Итак, у нас имеются два уравнения:

Решив систему уравнений, найдем, что Q1 = Q2 = Q/2 = 1.5 мДж = 1.5 * 10^-3 Дж

Зная, что 1 Дж = 1 Кл, получаем, что заряд на первом шаре до соединения составлял 1.5 * 10^-3 Кл или 1500 нКл.

Ответ: 1500 нКл.