Номер 3, страница 167 - гдз по физике 8 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 6. Электрические явления. Параграф 41. Электризация тел. Задание 39 - номер 3, страница 167.

Условие.

3. Надуйте детский резиновый шарик. Потрите его о шерсть, мех или лучше всего о собственные волосы. Шар начнёт прилипать к вашему телу, к стене и т. д. Объясните наблюдаемое явление.

Решение.

Это явление называется электризацией через трение и электростатической индукцией.

1. Электризация трением. Когда вы трете резиновый шарик о волосы (или шерсть), происходит передача электронов с волос на шарик. Материалы по-разному удерживают свои электроны. Резина имеет большее сродство к электрону, чем волосы, поэтому она "забирает" электроны у волос. В результате шарик приобретает избыточный отрицательный заряд ($q_{шарика} < 0$), а волосы становятся положительно заряженными ($q_{волос} > 0$).

2. Электростатическая индукция (поляризация). Стена, ваше тело и другие предметы, к которым прилипает шарик, в обычном состоянии электрически нейтральны. Это означает, что в них содержится одинаковое количество положительных и отрицательных зарядов, и они распределены равномерно. Когда вы подносите отрицательно заряженный шарик близко к стене, его электрическое поле начинает действовать на заряды в стене. Электроны в атомах стены (являющиеся диэлектриком) смещаются от шарика, так как одноименные заряды отталкиваются. В результате та часть поверхности стены, которая находится ближе всего к шарику, приобретает небольшой положительный заряд, а более удаленная часть — отрицательный. Этот процесс разделения зарядов в нейтральном теле под действием внешнего электрического поля называется электростатической индукцией или поляризацией.

3. Притяжение. Возникает сила притяжения между отрицательно заряженным шариком и индуцированным (наведенным) положительным зарядом на поверхности стены. Эта сила притяжения оказывается сильнее, чем сила отталкивания между шариком и сместившимися вглубь стены отрицательными зарядами, поскольку расстояние до положительных зарядов меньше. Если эта результирующая сила притяжения достаточно велика, чтобы уравновесить силу тяжести, действующую на легкий шарик, он "прилипнет" к стене.

Ответ: При трении о волосы шарик приобретает отрицательный электрический заряд. Приближаясь к нейтральной стене, он вызывает перераспределение зарядов в ней (поляризацию), в результате чего на ближней к шарику поверхности стены возникает индуцированный положительный заряд. Возникшая сила электростатического притяжения между разноименными зарядами шарика и стены заставляет шарик "прилипать".