Страница 123 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин

2. Почему нити прилипают к гребням чесальных машин, применяющихся в текстильной промышленности, и при этом путаются и часто рвутся? Зачем в таких цехах искусственно создают повышенную влажность?

Почему нити прилипают к гребням чесальных машин, применяющихся в текстильной промышленности, и при этом путаются и часто рвутся?

Это явление объясняется электризацией тел при трении. В процессе обработки на чесальных машинах нити непрерывно трутся о гребни и другие части станка, а также друг о друга. В результате такого трения происходит перераспределение электронов, и нити накапливают на себе статический электрический заряд. Материалы, из которых делают нити (особенно синтетические), являются диэлектриками, то есть плохо проводят электрический ток, что способствует накоплению и удержанию заряда на их поверхности.

Накопленный заряд приводит к возникновению электростатических сил:

1. Притяжение к машине: Наэлектризованные нити индуцируют противоположный по знаку заряд на близлежащих металлических частях машины (гребнях) и притягиваются к ним. Это и есть причина «прилипания».

2. Взаимодействие между нитями: Отдельные нити или их участки могут заряжаться разноименно и притягиваться друг к другу, либо одноименно и отталкиваться. Это хаотичное взаимодействие приводит к тому, что нити спутываются.

В результате прилипания и спутывания натяжение нитей неравномерно возрастает, что ведет к их частым обрывам, снижению производительности и ухудшению качества ткани.

Ответ: Нити прилипают к гребням, путаются и рвутся из-за явления электризации при трении. Накапливаясь на нитях, статический заряд создает электростатические силы притяжения к частям машины и между самими нитями, что приводит к их прилипанию, спутыванию и, как следствие, обрыву.

Зачем в таких цехах искусственно создают повышенную влажность?

Искусственное повышение влажности в цехах текстильной промышленности является эффективным методом борьбы со статическим электричеством. Причина в том, что влажный воздух проводит электричество значительно лучше, чем сухой.

Молекулы воды, содержащиеся в воздухе в большом количестве при высокой влажности, являются полярными. Они оседают на всех поверхностях, включая нити и детали машин, и образуют на них очень тонкую, невидимую пленку влаги. Эта пленка обладает электропроводностью.

Благодаря этой проводящей пленке любые статические заряды, которые образуются на нитях в процессе трения, не накапливаются, а практически мгновенно «стекают» через влажный воздух на заземленные части оборудования. Таким образом, интенсивной электризации не происходит.

Устранение статического электричества решает проблему прилипания и спутывания нитей, что позволяет избежать их обрывов, повысить скорость работы станков и обеспечить высокое качество конечной продукции.

Ответ: Повышенную влажность создают для увеличения электропроводности воздуха и поверхностей в цеху. Это предотвращает накопление статического электричества на нитях и оборудовании, так как заряды стекают через влажную среду, что устраняет прилипание, спутывание и обрывы нитей.

3. Почему ворсинки и пыль прилипают к одежде при чистке её щёткой? Почему, если щётка влажная, это явление не происходит?

Почему ворсинки и пыль прилипают к одежде при чистке её щёткой?

При чистке одежды сухой щёткой возникает явление электризации трением. В результате интенсивного трения щетинок щётки о ткань происходит перераспределение электронов между ними. В итоге и щётка, и одежда приобретают статические электрические заряды противоположных знаков. Наэлектризованная поверхность одежды начинает притягивать к себе мелкие, лёгкие, электрически нейтральные частицы, такие как ворсинки и пылинки. Это происходит из-за явления электростатической индукции: под действием электрического поля одежды в частицах пыли происходит поляризация (разделение) собственных зарядов, в результате чего они притягиваются к заряженной поверхности. Таким образом, вместо очищения одежды происходит обратный эффект — она притягивает пыль ещё сильнее.

Ответ: Ворсинки и пыль прилипают к одежде из-за возникновения статического электричества (электризации) в результате трения щётки о ткань.

Почему, если щётка влажная, это явление не происходит?

Вода, особенно водопроводная, в которой растворены различные соли, является хорошим проводником электричества. Когда используется влажная щётка, тонкий слой воды на её щетинках и на поверхности одежды создаёт проводящую среду. Эта среда не позволяет статическим зарядам накапливаться, поскольку они мгновенно нейтрализуются (происходит стекание заряда). Без накопленного статического заряда на одежде не возникает и значительной силы электростатического притяжения, которая могла бы удерживать пыль и ворсинки. Более того, влажные щетинки эффективнее собирают пыль механически: частицы прилипают к мокрой поверхности за счёт сил адгезии (прилипания) и поверхностного натяжения воды, и удаляются вместе со щёткой.

Ответ: Влажная щётка предотвращает накопление статического электричества, так как вода является проводником и нейтрализует возникающие заряды. В результате электростатическое притяжение пыли к одежде не возникает.

Составьте таблицу, в которой укажите: вредные и полезные проявления статического электричества в быту; условия, при которых эти проявления вы обнаружили. Есть ли явления, которые исчезают при изменении внешних условий?

Составьте таблицу, в которой укажите: вредные и полезные проявления статического электричества в быту; условия, при которых эти проявления вы обнаружили.

Ответ: Таблица с примерами вредных и полезных проявлений статического электричества в быту и условиями их наблюдения представлена выше.

Есть ли явления, которые исчезают при изменении внешних условий?

Да, безусловно. Практически все бытовые проявления статического электричества, особенно вредные, сильно зависят от внешних условий и могут быть значительно ослаблены или полностью устранены при их изменении.

Ключевым фактором является влажность воздуха. Молекулы воды в воздухе являются полярными и способствуют "стеканию" статического заряда с поверхностей, делая воздух более электропроводным. Изменение условий может происходить несколькими путями:

• Повышение влажности. При увеличении влажности воздуха (например, во время дождя, при использовании увлажнителя или просто при проветривании в сырую погоду) все явления, связанные со статическим электричеством (удары током, прилипание одежды, притяжение пыли), заметно ослабевают или исчезают. Именно поэтому зимой, когда отопление высушивает воздух, мы сталкиваемся с этой проблемой гораздо чаще, чем летом.

• Использование антистатиков. Специальные спреи для одежды или антистатические салфетки создают на поверхности тонкую проводящую пленку, которая не дает заряду накапливаться. Это тоже является изменением условий на поверхности объекта.

• Выбор материалов. Ношение одежды из натуральных тканей (хлопок, лен) вместо синтетики уменьшает электризацию. Ходьба в обуви на кожаной подошве вместо резиновой также снижает накопление заряда.

Таким образом, изменив влажность в помещении, выбрав правильные материалы или использовав специальные средства, можно полностью избавиться от неприятных проявлений статического электричества.

Ответ: Да, явления статического электричества в быту сильно зависят от внешних условий. Главным образом, они ослабевают или исчезают при повышении влажности воздуха, так как вода способствует стеканию электрического заряда. Также на них влияет выбор материалов одежды и покрытий, а также использование антистатических средств.