Колесо радиусом R=50 см и массой m =10кг установлено перед ступенькой высотой h=10 cм. Какую наименьшую силу следует приложить к центру колеса, чтобы оно смогло подняться на ступеньку .​

Предположим, что полости нет.
Тогда масса статуэтки должна быть:
                                                    m = ρV = 19,3*1500 = 28950 (г) = 28,95 (кг)
И сила тяжести, действующая на статуэтку:
                                                    F = mg = 28,95*9,8 = 283,71 (H)
Таким образом, полость в статуэтке есть.
Выясним ее объем.
Для этого посчитаем разницу в весе:
                                                   ΔР = Р-Р₁ = 283,71 - 193 = 90,71 (Н)
Определим массу золота в объеме полости:
                                                   Δm = ΔP/g = 90,71:9,8 = 9,256 (кг) = 9256 (г)
Определим объем полости:
                                                   ΔV = Δm/ρ = 9256:19,3 = 479,6 (см³)

ответ: внутри статуэтки есть полость, объемом 479,6 см³  

После того, как ученик дотронулся до шара, заряды перераспределились таким образом, чтобы их потенциалы были равны.

Так как потенциал заряженного тела φ прямо пропорционален его заряду q и обратно пропорционален его размерной характеристике (радиусу R), т.е. φ∝q/R .

Приравнивая потенциалы мы имеем, что чем больший размер (по сравнению с размером шара) имеет тело человека, тем больший заряд на нем будет скапливаться.

Конечно же, суммарный заряд в момент касания не может превысить исходный, т.е. q=q₁+q₂, где обозначены: q₁ - заряд шара, q₂ - заряд человека в момент касания.

А так как q₁<<q₂, то q₂≈q, q₁≈0.

То есть заряд шара стал равным нулю.