Опыт, страница 240 - гдз по физике 10 класс учебник Кабардин, Орлов

Из пищевого алюминия изготовьте лёгкий цилиндр, аналогичный тому, который вы сделали ранее. Также привяжите его к нитке. Возьмите заряженное тело и коснитесь им одного из цилиндров. Затем приведите в соприкосновение оба цилиндра. Понаблюдайте, что будет при этом происходить с цилиндрами.

Этот эксперимент демонстрирует явление электризации через проводимость и закон взаимодействия электрических зарядов. Рассмотрим происходящие процессы поэтапно.

1. Начальные условия
Мы имеем два одинаковых лёгких цилиндра из алюминия, подвешенных на нитях. Алюминий является проводником. Изначально оба цилиндра электрически нейтральны, то есть не имеют избыточного заряда.

2. Зарядка одного цилиндра
Когда заряженное тело (например, эбонитовая палочка, потёртая о мех, имеющая отрицательный заряд $\text{q}$) касается одного из цилиндров, происходит перераспределение заряда. Часть заряда с тела переходит на цилиндр, так как он является проводником. В результате этот цилиндр приобретает заряд $q_1$ того же знака, что и у заряженного тела. Второй цилиндр при этом остаётся незаряженным, его заряд $q_2 = 0$.

3. Соприкосновение двух цилиндров
При соприкосновении заряженного цилиндра (с зарядом $q_1$) и незаряженного ($q_2 = 0$), общий заряд $q_{общ} = q_1 + q_2 = q_1$ перераспределяется между ними. Поскольку цилиндры одинаковые, общий заряд разделится поровну. После соприкосновения заряд каждого цилиндра станет равным:
$q_1' = q_2' = \frac{q_{общ}}{2} = \frac{q_1}{2}$

4. Наблюдение
После контакта оба цилиндра оказываются заряженными одноимёнными (одинаковыми по знаку) зарядами. Согласно основному закону электростатики, тела с одноимёнными зарядами отталкиваются друг от друга. Так как цилиндры лёгкие и свободно подвешены на нитях, под действием силы электростатического отталкивания они придут в движение и разойдутся на некоторое расстояние друг от друга.

Ответ: При соприкосновении заряженного и незаряженного цилиндров заряд распределится между ними, в результате чего оба цилиндра станут одноименно заряженными. Из-за электростатического отталкивания одноименных зарядов цилиндры разойдутся в стороны.