Номер 4, страница 143 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Ханнанова

Тренировочный тест № 5 «Закон сохранения электрического заряда» - номер 4, страница 143.

Условие.

4. У ребёнка, съехавшего в жаркий летний день с детской горки, сделанной из пластика, волосы встали дыбом. Это произошло потому, что во время быстрого спуска

1) ребёнок испугался

2) одежда ребёнка наэлектризовалась от трения о горку

3) уменьшилась потенциальная энергия ребёнка относительно земли

4) увеличилась кинетическая энергия ребёнка относительно земли

Ответ: ☐

Решение.

Явление, при котором волосы ребёнка встают дыбом после спуска с пластиковой горки, связано с электризацией тел при трении. Рассмотрим все варианты ответа, чтобы определить правильный.

1) ребёнок испугался
Испуг может вызывать физиологическую реакцию, известную как "гусиная кожа", но он не является причиной сильного электростатического эффекта, при котором все волосы отталкиваются друг от друга.

2) одежда ребёнка наэлектризовалась от трения о горку
Во время спуска происходит интенсивное трение между одеждой ребёнка и пластиковой поверхностью горки. В результате этого процесса, называемого трибоэлектрическим эффектом, происходит обмен зарядами. Тело ребёнка приобретает статический электрический заряд. Этот заряд равномерно распределяется по поверхности тела, включая волосы. Поскольку все волосы оказываются заряжены одноимённо (например, все положительно), они начинают отталкиваться друг от друга и от головы в соответствии с законом Кулона. Это и есть причина того, что волосы "встают дыбом". Данное утверждение является верным физическим объяснением.

3) уменьшилась потенциальная энергия ребёнка относительно земли
Действительно, при спуске с высоты $\text{h}$ потенциальная энергия, равная $E_p = mgh$, уменьшается. Однако это изменение энергии приводит к увеличению скорости (кинетической энергии), а не к электризации волос.

4) увеличилась кинетическая энергия ребёнка относительно земли
При спуске скорость ребёнка $\text{v}$ растёт, а значит, увеличивается и его кинетическая энергия $E_k = \frac{mv^2}{2}$. Это является следствием закона сохранения энергии (потенциальная энергия переходит в кинетическую), но не объясняет электростатическое явление с волосами.

Таким образом, единственной и прямой причиной наблюдаемого явления является электризация от трения.

Ответ: 2