Номер 1, страница 83 - гдз по физике 8 класс учебник Кронгарт, Насохова

1. В сухом помещении потрите надутый воздушный шар о меховую шапку, затем поднесите его к оконному стеклу. Что вы наблюдаете? Объясните.

1. При поднесении надутого воздушного шара, потертого о меховую шапку, к оконному стеклу, мы будем наблюдать, что шар притягивается к стеклу. Если поднести его вплотную, он может "прилипнуть" к поверхности стекла и удерживаться на ней некоторое время.

Объяснение этого явления включает в себя два основных физических процесса: электризацию трением и электростатическую индукцию.

Электризация трением: Когда мы трем воздушный шар (сделанный из резины) о меховую шапку, происходит контакт и последующее разделение двух разных материалов. В результате этого процесса электроны переходят с поверхности меха на поверхность шара. Это происходит потому, что резина имеет большее сродство к электронам, чем мех. В итоге шар приобретает избыточный отрицательный электрический заряд, а мех остается с недостатком электронов, то есть заряжается положительно.

Электростатическая индукция (поляризация): Оконное стекло является диэлектриком и в обычном состоянии электрически нейтрально (содержит равное количество положительных и отрицательных зарядов). Когда к нему подносят отрицательно заряженный шар, его электрическое поле начинает действовать на заряды внутри стекла. Отрицательные заряды (электроны) в атомах стекла отталкиваются от шара и смещаются вглубь стекла, в то время как положительные заряды (ядра атомов) притягиваются к шару и оказываются ближе к его поверхности. Этот процесс называется поляризацией. В результате на поверхности стекла, обращенной к шару, образуется небольшой избыточный положительный заряд, а на противоположной стороне — избыточный отрицательный.

Электростатическое притяжение: Между отрицательным зарядом шара и наведенным (индуцированным) положительным зарядом на ближней поверхности стекла возникает сила притяжения. Одновременно существует и сила отталкивания между зарядом шара и отрицательными зарядами, сместившимися вглубь стекла. Однако, поскольку сила электростатического взаимодействия уменьшается с увеличением расстояния, сила притяжения (к ближним положительным зарядам) оказывается сильнее силы отталкивания (от дальних отрицательных зарядов). Эта результирующая сила притяжения и заставляет шар двигаться к стеклу и "прилипать" к нему.

Ответ: Наблюдается притяжение воздушного шара к оконному стеклу. Это происходит потому, что при трении о мех шар приобретает отрицательный заряд. Приближаясь к электрически нейтральному стеклу, заряженный шар вызывает на его поверхности перераспределение зарядов (поляризацию). Ближняя к шару поверхность стекла становится положительно заряженной, что приводит к возникновению силы притяжения между шаром и стеклом.