Номер 2, страница 102 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

2. Как изменяется сила, действующая на заряженную гильзу при удалении её от заряженного тела? Как это показать на опыте?

Как изменяется сила, действующая на заряженную гильзу при удалении её от заряженного тела?

Сила взаимодействия между двумя заряженными телами (в данном случае — заряженной гильзой и другим заряженным телом) описывается законом Кулона. Этот закон утверждает, что сила электростатического взаимодействия $F$ между двумя точечными зарядами $q_1$ и $q_2$ обратно пропорциональна квадрату расстояния $r$ между ними.

Математически это выражается формулой:

$F = k \frac{|q_1 q_2|}{r^2}$

где $k$ – это коэффициент пропорциональности.

Из данной формулы видно, что при увеличении расстояния $r$ (то есть при удалении гильзы от заряженного тела) знаменатель дроби $r^2$ будет увеличиваться. Так как сила $F$ находится в обратной зависимости от квадрата расстояния, её величина будет уменьшаться.

Ответ: При удалении заряженной гильзы от заряженного тела сила, действующая на нее, уменьшается.

Как это показать на опыте?

Зависимость силы взаимодействия от расстояния можно продемонстрировать с помощью следующего опыта:

1. Подвесим на тонкой непроводящей (например, шелковой) нити легкую гильзу, сделанную из станиоля (оловянной фольги) или просто маленький комочек фольги.
2. Наэлектризуем эбонитовую палочку, потерев ее о шерсть или мех. Палочка приобретет отрицательный заряд.
3. Прикоснемся заряженной палочкой к гильзе. Часть заряда перейдет с палочки на гильзу, в результате чего и палочка, и гильза будут заряжены одноименно (отрицательно).
4. Снова поднесем палочку к гильзе. Поскольку их заряды теперь одноименные, гильза оттолкнется от палочки и отклонится от вертикального положения на некоторый угол. Величина этого угла является мерой силы отталкивания — чем больше сила, тем больше угол отклонения.
5. Будем медленно отодвигать (удалять) палочку от гильзы.

Мы будем наблюдать, что по мере увеличения расстояния между палочкой и гильзой, угол отклонения последней будет уменьшаться, и гильза будет постепенно возвращаться в исходное положение равновесия (на вертикали). Это наблюдение наглядно показывает, что сила электростатического взаимодействия уменьшается с увеличением расстояния между телами.

Ответ: На опыте это можно показать, наблюдая за уменьшением угла отклонения заряженной гильзы, подвешенной на нити, по мере удаления от нее другого заряженного тела.