Номер 47.5, страница 170 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

Глава 7. Электрические явления. Параграф 47. Электризация тел. Закон сохранения электрического заряда - номер 47.5, страница 170.

Условие.

$47.5^0 [1172^0]$ На тонких шёлковых нитях подвешены два одинаковых шарика из сердцевины подсолнечника: один — заряженный, другой — незаряженный. Чтобы определить, какой из них заряжен, ученик сначала к одному, а затем к другому поднёс палец. Мог ли он таким способом определить, какой из шариков заряжен?

Решение.

Решение 3.

Решение 4.

Решение 5.

Решение 6.

Решение 7.

Да, ученик мог таким способом определить, какой из шариков заряжен. Для этого ему нужно было последовательно подносить палец к каждому из шариков, не касаясь их, и наблюдать за их поведением. В основе этого метода лежат явления электростатической индукции и заземления.

Тело человека является хорошим проводником и имеет очень большую по сравнению с шариком электрическую ёмкость, поэтому его можно считать заземлённым объектом. Когда ученик подносит палец к шарикам, возможны два исхода:

1. Палец подносится к незаряженному шарику.
Поскольку и палец (рассматриваемый как заземлённый проводник), и шарик электрически нейтральны, между ними не возникает заметной силы электростатического взаимодействия. Шарик останется неподвижным.

2. Палец подносится к заряженному шарику.
Когда заземлённый палец подносят к заряженному шарику (независимо от знака его заряда), на ближайшей к шарику части пальца под действием электрического поля шарика индуцируется (наводится) заряд, противоположный по знаку заряду шарика. В результате между заряженным шариком и пальцем возникнет сила притяжения, и шарик отклонится в сторону пальца.

Таким образом, наблюдая за реакцией шариков, ученик может однозначно определить, какой из них заряжен. Тот шарик, который притянется к пальцу, и есть заряженный. Если ученик поднёс палец к первому шарику и тот остался неподвижен, значит он незаряженный, а заряженным является второй шарик.

Важно отметить, что для определения достаточно поднести палец, не касаясь шарика. Если коснуться заряженного шарика, он разрядится через тело человека (заземлится), и оба шарика станут нейтральными. Однако даже в этом случае первоначальное наблюдение притяжения перед касанием уже позволит сделать правильный вывод.

Ответ: Да, мог. Заряженный шарик будет притягиваться к поднесённому пальцу в результате электростатической индукции, в то время как незаряженный шарик не будет реагировать.