Взаимодействие тел, имеющих заряды одинакового или разного знака, можно увидеть на опытах. А опыты не знаю. Вам учитель должен был рассказать или показать про эбонитовую палочку.
Для того чтобы решить эту задачу, нужно знать формулу для расчета потенциальной энергии:
P = m * g * h
где P - потенциальная энергия, m - масса альпиниста, g - ускорение свободного падения (равное примерно 9,8 м/с^2), h - высота.
В данной задаче, нам дана высота h = 400 м и масса альпиниста m = 60 кг. Поэтому, для начала рассчитаем потенциальную энергию альпиниста, когда он поднимается на высоту 400 м.
P1 = m * g * h = 60 * 9,8 * 400 = 235200 Дж
Теперь нам нужно найти потенциальную энергию альпиниста после трехчасового восхождения с той же скоростью.
Мы знаем, что альпинист поднимается на высоту 400 м за 2 часа, поэтому его скорость восхождения составляет:
v = h / t = 400 / 2 = 200 м/ч
Используя эту скорость, мы можем выразить время, за которое альпинист поднимется на следующие 200 м:
t2 = h / v = 200 / 200 = 1 час
Таким образом, после трехчасового восхождения, альпинист достигнет высоты 400 м + 200 м = 600 м.
Теперь мы можем рассчитать потенциальную энергию альпиниста на этой высоте:
P2 = m * g * h2 = 60 * 9,8 * 600 = 352800 Дж
Таким образом, потенциальная энергия альпиниста относительно подножия горы после трехчасового восхождения с той же скоростью составляет 352800 Дж.
Пусть один шарик имеет заряд +g, а другой - заряд 4q.
Когда мы приводим их в соприкосновение, происходит перераспределение зарядов на обоих шариках. По закону сохранения заряда, сумма зарядов на шариках остается неизменной.
Изначально у нас есть +g на одном шарике и -4q на другом:
+g - 4q
Когда шарики соприкасаются, электроны начинают перемещаться между ними до тех пор, пока не достигнут равновесия.
Пусть x будет зарядом, перенесенным с -4q шарика на +g шарик. Тогда после соприкосновения заряды на шариках станут:
+g + x - 4q - x
По закону сохранения заряда, сумма зарядов должна остаться прежней. Таким образом, уравнение будет выглядеть следующим образом:
+g + x - 4q - x = +g - 4q
Мы видим, что x сократится:
+g - 4q + x - x = +g - 4q
Отменяем одинаковые по значению, но противоположные по знаку члены:
+g - 4q = +g - 4q
Таким образом, заряд каждого шарика после соприкосновения равен исходным зарядам:
Заряд каждого шарика = +g и -4q
Исходные заряды шариков не поменялись, потому что они одноименными зарядами.
