Номер 1, страница 126 - гдз по физике 8 класс учебник Закирова, Аширов

1. Какой прибор использовал Кулон для определения силы взаимодействия заряженных частиц?

1. Для определения силы взаимодействия заряженных частиц французский физик Шарль Огюстен де Кулон использовал прибор, который он сам сконструировал в 1784-1785 годах, — крутильные весы. Этот прибор позволил ему с высокой точностью измерить малые силы электрического притяжения и отталкивания, что привело к открытию одного из фундаментальных законов электростатики.

Решение

Крутильные весы — это высокочувствительный физический прибор для измерения малых сил. Принцип их действия основан на упругой деформации кручения. Сила, которую необходимо измерить, прикладывается к рычагу, закрепленному на упругой нити, и закручивает ее. Угол закручивания нити оказывается пропорциональным величине приложенной силы.

Конструкция прибора, использованного Кулоном, включала в себя: 1. Тонкую упругую нить (например, из шелка или посеребренной меди), подвешенную вертикально. 2. Легкое непроводящее коромысло, подвешенное на этой нити в горизонтальном положении. 3. На одном конце коромысла был закреплен небольшой проводящий шарик, а на другом — противовес. 4. Вся эта система помещалась в стеклянный цилиндр, чтобы исключить влияние потоков воздуха. На стенке цилиндра была нанесена шкала для измерения угла поворота. 5. Через специальное отверстие в крышке прибора можно было вносить второй такой же шарик, закрепленный на изолирующем стержне.

Эксперимент проводился следующим образом: второму шарику сообщали электрический заряд. Затем его вносили в прибор и приводили в соприкосновение с шариком на коромысле. В результате соприкосновения заряд делился между ними поровну. Шарики, получив одноименные заряды, начинали отталкиваться друг от друга. Сила электростатического отталкивания заставляла коромысло поворачиваться, закручивая нить подвеса. Поворот прекращался, когда момент силы упругости закрученной нити уравновешивал момент силы электростатического отталкивания.

Измеряя угол поворота коромысла по шкале, Кулон мог судить о величине силы взаимодействия. Проводя серию опытов, изменяя расстояние между шариками и величину их зарядов (например, касаясь заряженного шарика другим, незаряженным, он уменьшал заряд вдвое), Кулон смог установить количественную зависимость. Он обнаружил, что сила взаимодействия прямо пропорциональна произведению величин зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Этот вывод и есть знаменитый закон Кулона.

Ответ: крутильные весы.