Какое будет окончательное распределение зарядов на шарах после их соединения проводником, если заряд первого шара

шар имеет емкость 4,0 пФ.

Для решения этой задачи нам понадобится применить закон сохранения заряда. Согласно этому закону, сумма зарядов до и после соединения проводником должна оставаться неизменной.

Пусть \(Q_1\) будет зарядом первого шара, а \(Q_2\) - зарядом второго шара после соединения проводником. Мы знаем, что исходные заряды \(Q_{1i}\) и \(Q_{2i}\) составляют соответственно 2*10^(-7) Кл и 1*10^(-7) Кл.

Также у нас есть информация о емкостях шаров - 2,0 пФ и 4,0 пФ для первого и второго шара соответственно. Емкость шара - это мера его способности накапливать заряд. В нашем случае, чем больше емкость шара, тем больший заряд он сможет накопить.

Заряд, накопленный на шаре, можно выразить через емкость и напряжение, используя следующую формулу:

\[Q=CV\]

где \(Q\) - заряд, \(C\) - емкость, \(V\) - напряжение.

Поскольку шары соединены проводником, их потенциалы становятся одинаковыми. Поэтому мы можем записать равенство напряжений:

\[V_1=V_2\]

Также мы можем записать соотношение между зарядами и напряжениями:

\[Q_1=C_1V_1\]
\[Q_2=C_2V_2\]

Используя эти соотношения, мы можем выразить заряды через напряжения:

\[Q_1=C_1V\]
\[Q_2=C_2V\]

Теперь мы можем записать закон сохранения заряда:

\[Q_{1i}+Q_{2i}=Q_1+Q_2\]

Подставляем выражения для зарядов:

\[2*10^{-7}+1*10^{-7}=C_1V+C_2V\]

Также нам даны емкости шаров \(C_1=2,0\) пФ и \(C_2=4,0\) пФ. Подставляем значения:

\[3*10^{-7}=2,0V+4,0V\]

\[3*10^{-7}=6V\]

Делим обе части уравнения на 6:

\[V=5*10^{-8}\]

Теперь, когда мы знаем значение напряжения, мы можем найти заряды:

\[Q_1=C_1V=2,0*5*10^{-8}=1*10^{-7} Кл\]

\[Q_2=C_2V=4,0*5*10^{-8}=2*10^{-7} Кл\]

Таким образом, окончательное распределение зарядов на шарах составит 1*10^(-7) Кл на первом шаре и 2*10^(-7) Кл на втором шаре после их соединения проводником.