Номер 32.8, страница 74 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Ханнанова

Электрические явления - номер 32.8, страница 74.

Условие.

Задание 32.8. Домашний эксперимент.

Сделайте из фольги размером $5 \times 5 \text{ см}$ гильзу и подвесьте её на нити длиной 15–20 см. Потёртую о шёлк пластмассовую ручку поднесите к гильзе, не касаясь её. Опишите и объясните свои наблюдения.

Решение.

Описание наблюдений

Если поднести к подвешенной на нити гильзе из фольги пластмассовую ручку, предварительно потёртую о шёлк, то гильза придёт в движение и притянется к ручке, отклонившись от положения равновесия.

Объяснение наблюдений

Данное явление основано на электризации тел и электростатической индукции. При трении о шёлк пластмассовая ручка приобретает отрицательный электрический заряд за счёт перехода на неё электронов с шёлка.

Гильза из фольги является проводником и в целом электрически нейтральна. Когда к ней подносят отрицательно заряженную ручку, электрическое поле ручки вызывает перераспределение свободных электронов внутри фольги. Электроны, будучи отрицательно заряженными, отталкиваются от ручки и смещаются на дальнюю от неё сторону гильзы. В результате этого на ближней к ручке стороне гильзы образуется избыток положительного заряда, а на дальней — избыток отрицательного. Этот процесс называется электростатической индукцией.

Теперь между ручкой и гильзой действуют две основные силы: сила притяжения между отрицательным зарядом ручки и положительным зарядом на ближней стороне гильзы, и сила отталкивания между отрицательным зарядом ручки и отрицательным зарядом на дальней стороне гильзы. Согласно закону Кулона, сила взаимодействия убывает с увеличением расстояния ($F \sim 1/r^2$). Поскольку расстояние до положительных зарядов на гильзе меньше, чем до отрицательных, сила притяжения оказывается сильнее силы отталкивания. Результирующая сила направлена в сторону ручки, что и заставляет гильзу притягиваться к ней.

Ответ: Гильза из фольги притягивается к наэлектризованной ручке вследствие явления электростатической индукции. Под действием электрического поля ручки в проводящей гильзе происходит разделение зарядов, и сила притяжения к ближней, противоположно заряженной части гильзы, превосходит силу отталкивания от дальней, одноимённо заряженной части.