Номер 29, страница 96, часть 2 - гдз по физике 10 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Электростатика и постоянный электрический ток. Глава VII. Электростатика. Параграф 35. Электрические взаимодействия - номер 29, страница 96.

Условие.

29. Когда к подвешенной на лёгкой нити незаряженной алюминиевой гильзе поднесли стеклянную палочку, натёртую шёлком, гильза сначала притянулась к палочке, а коснувшись её, оттолкнулась от палочки. Объясните наблюдаемые явления.

Решение 2.

Данное явление можно объяснить в два этапа.

1. Притяжение гильзы. При трении о шёлк стеклянная палочка приобретает положительный электрический заряд. Алюминиевая гильза является проводником и вначале электрически нейтральна (суммарный заряд равен нулю). Когда положительно заряженную палочку подносят к гильзе, свободные электроны в алюминии притягиваются к палочке и перемещаются на ближнюю к ней сторону гильзы. В результате на ближней стороне гильзы возникает избыточный отрицательный заряд, а на дальней — недостаток электронов, то есть избыточный положительный заряд. Это явление называется электростатической индукцией. Сила притяжения между положительно заряженной палочкой и индуцированным отрицательным зарядом на ближней стороне гильзы больше, чем сила отталкивания между палочкой и индуцированным положительным зарядом на дальней стороне (так как сила взаимодействия убывает с расстоянием). Поэтому результирующая сила направлена в сторону палочки, и гильза притягивается к ней.

2. Отталкивание гильзы. В момент соприкосновения гильзы и палочки происходит передача заряда. Так как гильза является проводником, часть её свободных электронов переходит на положительно заряженную палочку. В результате этого гильза теряет электроны и сама приобретает суммарный положительный заряд. Теперь и палочка, и гильза заряжены одноимённо (положительно). Согласно закону взаимодействия зарядов, одноимённые заряды отталкиваются, что и приводит к отталкиванию гильзы от палочки.

Ответ: Сначала незаряженная проводящая гильза притягивается к заряженной палочке из-за явления электростатической индукции. После соприкосновения часть заряда переходит с палочки на гильзу (или с гильзы на палочку, в данном случае электроны с гильзы на палочку), в результате чего они становятся одноимённо заряженными и отталкиваются друг от друга.