Обсуди с товарищем, страница 106 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин

Глава 2. Электрические явления. Параграф 28. Электроскоп. Проводники и непроводники электричества. Вопросы после параграфа - страница 106.

Условие.

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

Решение 1.

Решение 2.

Решение 3.

Решение 4.

Изначально оба лёгких металлических шарика заряжены положительно. Согласно закону Кулона, одноимённые заряды отталкиваются. Поэтому между шариками действует сила электростатического отталкивания, которая заставляет их разойтись на некоторое расстояние друг от друга. В результате нити, на которых подвешены шарики, устанавливаются под некоторым углом к вертикали. Система находится в равновесии под действием силы тяжести, силы натяжения нити и кулоновской силы отталкивания.

Человеческое тело является проводником. Когда человек прикасается рукой к одному из шариков, он создаёт проводящий путь между шариком и Землёй через своё тело. Этот процесс называется заземлением. Землю можно рассматривать как огромный резервуар, способный поглотить или отдать практически любой заряд, не изменяя своего электрического состояния.

Положительный заряд шарика означает, что на нём существует дефицит электронов. При контакте с заземлённым проводником (телом человека) электроны из Земли устремляются к шарику, чтобы скомпенсировать этот дефицит. В результате шарик, к которому прикоснулись, теряет свой заряд и становится электрически нейтральным.

Сила кулоновского взаимодействия между двумя точечными зарядами $q_1$ и $q_2$ описывается формулой $F_e = k \frac{|q_1 q_2|}{r^2}$. Когда заряд одного из шариков становится равным нулю, сила взаимодействия между ними также обращается в нуль.

Так как сила отталкивания, удерживавшая шарики на расстоянии, исчезает, единственными силами, действующими на них в горизонтальном направлении, больше нет. Под действием силы тяжести шарики начнут двигаться друг к другу и в итоге повиснут на нитях вертикально вниз, касаясь друг друга.

Ответ: Шарик, к которому прикоснулись рукой, разрядится, так как является проводником, и заряд через тело человека уйдёт в землю. После этого сила электростатического отталкивания между шариками исчезнет, и они под действием силы тяжести опадут и будут висеть на нитях вертикально, соприкасаясь друг с другом.