Номер 1, страница 182, часть 2 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Олимпиадные задачи. Глава III. Электрические явления. Параграф 13. Электризация тел. Носители электрического заряда - номер 1, страница 182.

Условие.

1. Две проводящие гильзы, подвешенные в одной точке на нитях одинаковой длины, отталкиваются. Опишите, что будет происходить, если коснуться рукой одной из гильз.

Решение.

Решение

Изначально две проводящие гильзы отталкиваются друг от друга. Согласно закону взаимодействия электрических зарядов, это означает, что обе гильзы заряжены одноименно (обе положительно или обе отрицательно). Сила электростатического отталкивания заставляет нити, на которых подвешены гильзы, отклоняться от вертикали на некоторый угол.

Когда человек касается одной из гильз рукой, происходит заземление этой гильзы. Человеческое тело является проводником с большой электроемкостью, поэтому избыточный заряд с гильзы переходит на тело и уходит в землю. В результате гильза, которой коснулись, становится электрически нейтральной (её заряд становится равным нулю).

После того как одна из гильз разрядилась, сила электростатического отталкивания между ними исчезает. Теперь одна гильза остается заряженной, а вторая — нейтральной. Заряженная гильза создает вокруг себя электрическое поле, которое действует на нейтральную проводящую гильзу.

Под действием этого поля в нейтральной гильзе происходит явление электростатической индукции: свободные электроны перераспределяются. На стороне нейтральной гильзы, обращенной к заряженной, накапливается индуцированный заряд противоположного знака, а на противоположной стороне — заряд того же знака, что и у заряженной гильзы.

Поскольку разноименные заряды находятся ближе друг к другу, чем одноименные, сила притяжения между заряженной гильзой и ближней стороной нейтральной гильзы оказывается больше силы отталкивания от её дальней стороны. Вследствие этого между заряженной и нейтральной гильзами возникает сила притяжения.

Под действием этой силы притяжения гильзы начнут сближаться и в итоге соприкоснутся. В момент соприкосновения заряд, оставшийся на одной гильзе, перераспределится между обеими, так как они являются проводниками. Если гильзы одинаковы, то заряд разделится поровну.

После этого обе гильзы снова окажутся заряженными одноименно и начнут отталкиваться, но, скорее всего, на меньшее расстояние, чем вначале, так как заряд на каждой из них станет меньше исходного.

Ответ: Гильза, которой коснулись рукой, разрядится. Сила отталкивания между гильзами исчезнет. После этого заряженная гильза притянет к себе нейтральную гильзу за счет электростатической индукции. Гильзы соприкоснутся, заряд перераспределится между ними, и они снова оттолкнутся друг от друга.