Номер 47.12, страница 171 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 47. Электризация тел. Закон сохранения электрического заряда. Глава 7. Электрические явления - номер 47.12, страница 171.

47.12 [1177] Один шар заряжен положительно, другой — отрицательно. Как изменится масса шаров после их соприкосновения? Почему?

Электрический заряд тела связан с количеством электронов. Положительно заряженное тело имеет недостаток электронов по сравнению с количеством протонов в ядрах его атомов. Отрицательно заряженное тело, наоборот, имеет избыток электронов.

Каждый электрон обладает очень маленькой, но ненулевой массой покоя $m_e \approx 9.11 \cdot 10^{-31}$ кг.

Когда положительно заряженный шар соприкасается с отрицательно заряженным, происходит перераспределение зарядов. Электроны, будучи подвижными носителями заряда в проводниках (из которых обычно делают шары в таких задачах), перемещаются оттуда, где их избыток, туда, где их недостаток. То есть, электроны перетекают с отрицательно заряженного шара на положительно заряженный.

В результате этого процесса:

• Масса отрицательно заряженного шара уменьшается, так как он теряет электроны, а вместе с ними и их суммарную массу.
• Масса положительно заряженного шара увеличивается, так как он приобретает электроны, а значит, и их массу.

Стоит отметить, что это изменение массы чрезвычайно мало и его практически невозможно измерить на обычных весах, но теоретически оно существует.

Ответ: масса положительно заряженного шара увеличится, а масса отрицательно заряженного шара уменьшится. Причина в том, что при соприкосновении электроны, которые имеют массу, переходят с отрицательно заряженного шара (где их избыток) на положительно заряженный (где их недостаток).