Номер 3, страница 369 - гдз по физике 10 класс учебник Касьянов

Вопросы. Параграф 78. Электризация тел. Закон сохранения заряда. 14. Силы электромагнитного взаимодействия неподвижных зарядов. Электростатика - номер 3, страница 369.

Условие.

3. Остаётся ли неизменной масса тела при его электризации?

Решение.

Нет, строго говоря, масса тела при его электризации не остается неизменной, а изменяется, хотя и на очень малую величину.

Электризация тела представляет собой процесс приобретения или потери электронов. Электрон, как и любая частица, обладает массой покоя, равной $m_e \approx 9.11 \cdot 10^{-31}$ кг. Поскольку в процессе электризации происходит перенос этих частиц, общая масса тела изменяется.

Если тело приобретает отрицательный заряд, это означает, что оно получило избыточное количество электронов. Следовательно, его масса увеличивается на суммарную массу этих электронов.

Если тело приобретает положительный заряд, это означает, что оно потеряло некоторое количество своих электронов. Следовательно, его масса уменьшается на суммарную массу покинувших его электронов.

Изменение массы $\Delta m$ можно рассчитать по формуле: $\Delta m = N \cdot m_e$, где $N$ — число приобретенных или потерянных электронов.

На практике это изменение массы настолько незначительно, что его практически невозможно зафиксировать с помощью обычных весов. Например, чтобы масса тела изменилась на 1 нанограмм ($10^{-12}$ кг), ему нужно сообщить или отнять у него около $10^{18}$ электронов, что соответствует заряду порядка $0.16$ Кулон — это очень большой заряд для электростатики. Тем не менее, с физической точки зрения, изменение массы происходит всегда.

Ответ: Масса тела при электризации изменяется. Она увеличивается при получении отрицательного заряда (из-за приобретения электронов) и уменьшается при получении положительного заряда (из-за потери электронов).