Номер 10.25, страница 54 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Электромагнитные явления. 10. Электризация тел. Проводники и диэлектрики - номер 10.25, страница 54.

Условие.

10.25. Объясните взаимодействие наэлектризованной пласт- массовой палочки и струйки воды (рис. 33).

Рис. 33

Решение.

Решение

Наблюдаемое явление объясняется взаимодействием электрического поля наэлектризованной палочки с молекулами воды.

1. Молекула воды ($H_2O$) является полярной. Это означает, что хотя в целом молекула электрически нейтральна, центры положительных и отрицательных зарядов в ней не совпадают. Атом кислорода стягивает на себя электроны, поэтому та часть молекулы, где находится кислород, имеет небольшой отрицательный заряд, а части, где находятся атомы водорода, – небольшой положительный заряд. Таким образом, каждая молекула воды представляет собой маленький электрический диполь.

2. Когда наэлектризованную палочку (неважно, заряжена она положительно или отрицательно) подносят к струйке воды, ее электрическое поле действует на эти диполи. Молекулы воды ориентируются в электрическом поле: если палочка заряжена отрицательно, молекулы поворачиваются к ней своей положительной (водородной) стороной. Если палочка заряжена положительно, молекулы поворачиваются к ней своей отрицательной (кислородной) стороной.

3. В результате этой ориентации та часть каждой молекулы, которая находится ближе к палочке, имеет заряд, противоположный заряду палочки. Та часть, что находится дальше, имеет заряд, одноименный с зарядом палочки.

4. Согласно закону Кулона, сила электрического взаимодействия обратно пропорциональна квадрату расстояния между зарядами. Поэтому сила притяжения между палочкой и ближайшим к ней, противоположно заряженным, концом молекулы будет больше, чем сила отталкивания между палочкой и более удаленным, одноименно заряженным, концом молекулы.

5. Суммарная сила, действующая на каждую молекулу воды, будет силой притяжения. Поскольку это происходит со всеми молекулами в струйке, вся струйка воды как единое целое притягивается к палочке и изгибается в ее сторону.

Ответ: Струйка воды притягивается к наэлектризованной палочке из-за поляризации. Молекулы воды являются полярными (электрическими диполями) и под действием электрического поля палочки ориентируются таким образом, что сторона с противоположным знаком заряда оказывается ближе к палочке. Так как сила притяжения к этой ближней стороне больше силы отталкивания от дальней, возникает результирующая сила притяжения, которая изгибает струю.