Номер 5, страница 168, часть 1 - гдз по физике 8 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 4. Электрический заряд. Электрическое поле. Параграф 42. Природа электризации тел. Закон сохранения заряда. Вопросы и задания - номер 5, страница 168.

Условие.

5. Стеклянную палочку потёрли о шёлковый материал, наэлектризовав её. Что можно сказать о зарядах, приобретённых палочкой и шёлком? Выполняется ли при этом закон сохранения заряда?

Решение.

Что можно сказать о зарядах, приобретённых палочкой и шёлком?
При трении стеклянной палочки о шёлк происходит электризация. Вследствие этого процесса часть электронов переходит со стеклянной палочки на шёлковую ткань. Поскольку электроны являются носителями отрицательного заряда, тело, потерявшее электроны, становится заряженным положительно, а тело, получившее их, — отрицательно.
Таким образом, стеклянная палочка приобретает положительный заряд ($q_{палочки} > 0$), а шёлк — отрицательный ($q_{шёлка} < 0$).
Так как каждый электрон, покинувший палочку, переходит на шёлк, то количество потерянного палочкой отрицательного заряда равно количеству приобретённого шёлком. Это означает, что заряды, полученные телами, равны по абсолютной величине (модулю), но противоположны по знаку.
Математически это можно выразить так: $q_{палочки} = -q_{шёлка}$ или $|q_{палочки}| = |q_{шёлка}|$.
Ответ: Стеклянная палочка и шёлк приобретают равные по модулю и противоположные по знаку электрические заряды. Стеклянная палочка заряжается положительно, а шёлк — отрицательно.

Выполняется ли при этом закон сохранения заряда?
Закон сохранения электрического заряда утверждает, что в электрически изолированной системе алгебраическая сумма зарядов всех тел остаётся неизменной.
Систему "стеклянная палочка + шёлк" можно считать электрически изолированной, так как обмен зарядами с окружающей средой в процессе их взаимодействия незначителен.
До начала трения и палочка, и шёлк были электрически нейтральны, то есть их заряды были равны нулю. Суммарный заряд системы до взаимодействия был равен:
$q_{до} = 0 + 0 = 0$.
После процесса электризации стеклянная палочка получила положительный заряд $q_{палочки} = +q$, а шёлк — равный ему по модулю отрицательный заряд $q_{шёлка} = -q$. Суммарный заряд системы после взаимодействия остался прежним:
$q_{после} = q_{палочки} + q_{шёлка} = (+q) + (-q) = 0$.
Поскольку суммарный заряд системы до и после взаимодействия одинаков ($q_{до} = q_{после}$), закон сохранения электрического заряда полностью выполняется.
Ответ: Да, при этом процессе закон сохранения заряда выполняется, так как суммарный заряд электрически изолированной системы (палочка и шёлк) не изменяется и остаётся равным нулю.