Металлический шарик 1, укрепленный на длинной изолирующей ручке и имеющий заряд +3q, приводят поочередно в соприкосновение с двумя такими же шариками 2 и 3, расположенными на изолирующих подставках и имеющими, соответственно, заряды –2q и +4,5q. Найдите отношение начального заряда на 1 шарике к конечному.

Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения заряда.

Изначально у нас есть только один заряженный шарик с зарядом +3q. После того, как он касается шарика 2 с зарядом -2q, происходит перераспределение зарядов. Пусть x - заряд, который перешел с шарика 1 на шарик 2. Тогда заряд на шарике 1 станет 3q - x, а на шарике 2 - (-2q + x).

Затем шарик 1 касается шарика 3 с зарядом +4,5q. Пусть y - заряд, который перешел с шарика 1 на шарик 3. Тогда заряд на шарике 1 станет 3q - x - y, а на шарике 3 - (4,5q + y).

Таким образом, мы можем записать уравнение сохранения заряда: 3q = 3q - x - y + 4,5q + y

Решив это уравнение, найдем значение x и y, а затем отношение начального заряда к конечному: x = 0,75q y = 1,5q

Отношение начального заряда к конечному: (3q) / (3q - x - y) = (3q) / (3q - 0,75q - 1,5q) = (3q) / (0,75q) = 4.

Итак, отношение начального заряда на шарике 1 к конечному равно 4.