Обсуди с товарищами, страница 99 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

Два лёгких изолированных металлических шарика, заряженных положительно, подвешены на одинаковых шёлковых нитях в одной точке. Что произойдёт, если прикоснуться рукой к одному из шариков? Обоснуйте свой ответ.

Изначально два лёгких металлических шарика заряжены положительно. Так как одноимённые заряды отталкиваются, между шариками действует сила электростатического отталкивания (сила Кулона). Эта сила, уравновешиваемая силой тяжести и силой натяжения нитей, заставляет шарики разойтись на определённый угол и занять положение равновесия.

Человеческое тело является хорошим проводником электрического тока. Прикосновение рукой к одному из шариков эквивалентно его заземлению, так как тело человека имеет большую электрическую ёмкость и, как правило, находится в контакте с Землёй.

Поскольку шарик заряжен положительно, это означает, что на нём имеется недостаток электронов. При заземлении электроны из Земли через тело человека перетекут на шарик и нейтрализуют его положительный заряд. В результате шарик, к которому прикоснулись, станет электрически нейтральным (его заряд станет равен нулю).

После того как один из шариков разрядится, сила электростатического отталкивания между шариками исчезнет. Однако второй шарик останется заряженным положительно. Этот положительно заряженный шарик будет притягивать к себе незаряженный (нейтральный) шарик за счёт явления электростатической индукции. Положительный заряд второго шарика вызовет перераспределение свободных электронов в объёме нейтрального шарика: на стороне, ближней к заряженному шарику, сконцентрируется отрицательный заряд, а на дальней — положительный. Сила притяжения между положительным зарядом второго шарика и индуцированным отрицательным зарядом на ближней стороне первого шарика будет больше, чем сила отталкивания от индуцированного положительного заряда на дальней стороне. В результате возникнет результирующая сила притяжения.

Под действием этой силы притяжения шарики начнут сближаться и в итоге соприкоснутся. При соприкосновении заряд, оставшийся на втором шарике, перераспределится между обоими шариками. Так как шарики одинаковые, заряд разделится поровну. Оба шарика станут снова заряжены положительно, но величина заряда на каждом из них будет меньше, чем первоначальный заряд.

После этого шарики снова начнут отталкиваться друг от друга, но уже с меньшей силой, и разойдутся на угол, который будет меньше первоначального.

Ответ: Шарик, к которому прикоснулись рукой, разрядится. Сила отталкивания между шариками исчезнет, и они притянутся друг к другу из-за электростатической индукции до соприкосновения. После соприкосновения заряд со второго шарика равномерно распределится между обоими шариками, и они снова оттолкнутся друг от друга, но разойдутся на меньший угол, чем были вначале.