Номер 242, страница 44 - гдз по физике 8 класс сборник задач Исаченкова, Слесарь

Дано:

Металлический шарик 1, обладающий зарядом $q_1 = q$.
Металлический шарик 2, идентичный шарику 1 (одинаковые размеры и материал), электрически нейтральный, $q_2 = 0$.

Найти:

Способ, позволяющий уменьшить заряд шарика 1 в два раза, то есть получить конечный заряд $q_1' = \frac{q}{2}$.

Решение:

Чтобы уменьшить заряд металлического шарика вдвое, следует использовать свойство проводников перераспределять электрический заряд при контакте. Для этого необходимо выполнить следующую последовательность действий:

1. Привести заряженный шарик 1 в соприкосновение с незаряженным шариком 2. Так как оба шарика являются проводящими, общий заряд системы, состоящей из двух шариков, перераспределится между ними, стремясь к состоянию электростатического равновесия.

2. Согласно закону сохранения электрического заряда, суммарный заряд изолированной системы тел остается постоянным. В данном случае суммарный заряд системы из двух шариков до и после соприкосновения будет одинаков:$q_{общ} = q_1 + q_2 = q + 0 = q$.

3. Поскольку шарики являются идентичными (имеют одинаковую форму и размеры), то при контакте общий заряд разделится между ними поровну. Таким образом, после соприкосновения каждый из шариков будет обладать зарядом $q'$, равным половине от общего заряда:$q_1' = q_2' = \frac{q_{общ}}{2} = \frac{q}{2}$.

4. После перераспределения заряда шарики следует развести на некоторое расстояние друг от друга. В результате заряд исходного шарика 1 станет равен половине его первоначального значения.

Ответ:

Нужно коснуться заряженного металлического шарика другим точно таким же по размеру и материалу, но незаряженным шариком, а затем развести их в стороны.