Номер 4, страница 294 - гдз по физике 10 класс учебник Хижнякова, Синявина

Основы электродинамики. Глава 11. Электромагнитное поле. Напряжённость электростатического поля. Параграф 52. Закон Кулона — основной закон электростатики. Вопросы - номер 4, страница 294.

Условие.

4. В чём заключалась догадка Кулона, позволившая ему изменять заряд в заданное число раз, не зная значения самого заряда?

Решение.

Догадка Шарля Кулона, позволившая ему изменять заряд в заданное число раз, не зная его абсолютной величины, основывалась на принципе распределения заряда между одинаковыми проводниками при контакте.

Суть метода заключалась в следующем:

1. Был взят маленький проводящий шарик, которому сообщался некоторый начальный электрический заряд $\text{q}$.

2. Этот заряженный шарик приводился в соприкосновение с другим, точно таким же по размеру и материалу, но незаряженным шариком.

3. Согласно закону сохранения электрического заряда и в силу полной симметрии двух шариков, общий заряд $\text{q}$ распределялся между ними поровну. После того как шарики разводили, на каждом из них оставался заряд, равный половине первоначального: $q/2$.

4. Чтобы получить заряд в четыре раза меньше исходного ($q/4$), Кулон брал один из шариков с зарядом $q/2$ и снова приводил его в соприкосновение с таким же, но незаряженным шариком. После разделения заряд каждого из них становился равен $(q/2)/2 = q/4$.

Повторяя эту процедуру, можно было последовательно получать заряды $q/8$, $q/16$ и так далее.

Этот остроумный и простой метод позволил Кулону исследовать зависимость силы взаимодействия от величины зарядов, не измеряя их абсолютные значения. Он смог экспериментально установить, что сила взаимодействия прямо пропорциональна произведению величин зарядов, что и легло в основу его знаменитого закона.

Ответ: Догадка Кулона заключалась в том, что при соприкосновении заряженного проводящего тела с точно таким же по размеру и форме незаряженным телом, электрический заряд разделится между ними поровну. Это позволяло ему, не зная исходной величины заряда, получать его доли ($1/2$, $1/4$, $1/8$ и т.д.) для проведения экспериментов.