ответ: при q2=0.
Объяснение:
Так как шары изготовлены из одного материала и имеют одинаковые радиусы, то одинаковой будет и их ёмкость C. После соединения шаров проводником их потенциалы начнут выравниваться до некоторого значения φ. До соединения заряд первого шара q1=C*φ1, а второго шара - q2=C*φ2. Пусть q1' и q2' - заряды шаров после соединения. Так как при соединении шаров проводников происходит лишь перераспределение зарядов между шарами, то q1+q2=q1'+q2'. А так как q1'=C*φ и q2'=С*φ, то отсюда следует уравнение C*φ1+C*φ2=2*C*φ. Отсюда φ=(φ1+φ2)/2, и если φ=φ1/2, то φ2=0. Но тогда и q2=C*φ2=0.
• определим ускорение шарика из уравнения динамики (так как пластина и шарик разноименно заряженные, то вектор Кулоновской силы направлен вниз - они притягиваются):
○ F + mg = ma
○ a = ((E q)/m) + g
• скорость шарика перед столкновением определим из уравнения кинематики:
○ h = (v² - v0²)/(2a)
○ v = √(v0² + 2ah)
○ v = √(v0² + 2h (((E q)/m) + g))
• количество теплоты, выделяемое на пластине:
○ Q = (m v²)/2
○ Q = m (0.5 v0² + h (((E q)/m) + g))
○ Q = 4*10^(-2)*(0.5*4 + 0.1*(2.5 + 9.8)) = 0.1292 Дж ≈ 0.13 Дж