Решение задачи: Заряды шариков

Решение задач по физике. Задача 1. Одинаковые шарики. Дано: Заряд первого шарика: \( q_1 = -5q \) Заряд второго шарика: \( q_2 = +10q \) Заряд третьего шарика после соприкосновения: \( q_3' = +q \) Шарики одинаковые. Решение: 1. Так как шарики одинаковые, при соприкосновении суммарный заряд распределяется между ними поровну. Если после разъединения заряд третьего шарика стал равен \( +q \), то и заряды первого и второго шариков стали такими же: \[ q_1' = q_2' = q_3' = +q \] 2. Найдем суммарный заряд системы после соприкосновения: \[ Q = q_1' + q_2' + q_3' = q + q + q = +3q \] Согласно закону сохранения заряда, суммарный заряд системы остается неизменным во время всего эксперимента. Ответ на вопрос "Чему равен суммарный заряд системы": \( +3q \). 3. Найдем начальный заряд третьего шарика \( q_3 \). Сумма зарядов до соприкосновения равна сумме зарядов после: \[ q_1 + q_2 + q_3 = Q \] \[ -5q + 10q + q_3 = 3q \] \[ 5q + q_3 = 3q \] \[ q_3 = 3q - 5q = -2q \] Ответ на вопрос "Чему был равен заряд третьего шарика в начале": \( -2q \). --- Задача 2. Четыре графика. 1. Определим сопротивление проводника для графика 4. Из графика видно, что при напряжении \( U = 1 \) кВ ток составляет \( I = 1 \) мА. Переведем единицы в систему СИ: \[ U = 1 \text{ кВ} = 1000 \text{ В} \] \[ I = 1 \text{ мА} = 0,001 \text{ А} \] По закону Ома: \[ R = \frac{U}{I} = \frac{1000}{0,001} = 1\,000\,000 \text{ Ом} = 1000 \text{ кОм} \] Ответ: 1000. 2. Какой график соответствует проводнику с наименьшим сопротивлением? Сопротивление \( R = \frac{U}{I} \). Наименьшее сопротивление будет там, где при минимальном напряжении протекает максимальный ток. Проанализируем размерности осей: График 1: \( U \) в В, \( I \) в А. При \( U=1 \), \( I=1 \), \( R = 1/1 = 1 \text{ Ом} \). График 2: \( U \) в В, \( I \) в мА. При \( U=1 \), \( I=0,001 \), \( R = 1/0,001 = 1000 \text{ Ом} \). График 3: \( U \) в кВ, \( I \) в А. При \( U=1000 \), \( I=1 \), \( R = 1000/1 = 1000 \text{ Ом} \). График 4: \( U \) в кВ, \( I \) в мА. При \( U=1000 \), \( I=0,001 \), \( R = 1\,000\,000 \text{ Ом} \). Наименьшее значение сопротивления (1 Ом) соответствует Графику 1. Ответ: График 1.