Номер 3, страница 158 - гдз по физике 8 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 6. Электрические явления. Параграф 38. Электрический заряд. Электрическое взаимодействие. Задание 36 - номер 3, страница 158.

Условие.

3. Рассмотрите рисунок 101. На нём изображена струя воды, к которой поднесена наэлектризованная палочка. Что происходит со струёй воды? Почему? Проделайте этот опыт дома. Вместо палочки возьмите пластмассовую расчёску или ручку. Сосуд сделайте из консервной банки, пробив дырочку около дна. Можно пустить тонкую струйку воды из водопроводного крана.

Рис. 101

Решение.

Что происходит со струёй воды?

При поднесении наэлектризованной палочки к струе воды, струя отклоняется от своего первоначального направления и изгибается в сторону палочки, то есть притягивается к ней.

Ответ: Струя воды притягивается к наэлектризованной палочке.

Почему?

Это явление объясняется поляризацией диэлектрика (воды) в электрическом поле. Молекулы воды ($H_2O$) являются полярными, то есть представляют собой электрические диполи. Это означает, что, будучи в целом электронейтральными, они имеют два полюса: один с небольшим избыточным положительным зарядом (в области атомов водорода) и другой — с небольшим избыточным отрицательным зарядом (в области атома кислорода).
Когда к струе воды подносят заряженную палочку, её электрическое поле заставляет эти диполи ориентироваться. Молекулы воды поворачиваются к палочке тем своим концом, заряд которого противоположен заряду палочки. В результате этого на поверхности струи, ближайшей к палочке, концентрируется индуцированный заряд противоположного знака, а на дальней поверхности — одноименного знака.
Согласно закону Кулона, сила электростатического взаимодействия убывает с увеличением расстояния. Поэтому сила притяжения между палочкой и ближайшими к ней противоположными зарядами оказывается больше, чем сила отталкивания между палочкой и более удаленными одноименными зарядами. Из-за этой разницы возникает результирующая сила, направленная в сторону палочки, которая и заставляет струю воды изгибаться.

Ответ: Струя воды притягивается к палочке из-за явления электростатической индукции (поляризации). Полярные молекулы воды ориентируются в электрическом поле палочки, что приводит к возникновению результирующей силы притяжения.