Номер 1, страница 55 - гдз по физике 8 класс учебник Исаченкова, Громыко

1. Что такое электризация трением? Какова роль трения при такой электризации?

Что такое электризация трением?

Электризация трением — это один из способов электризации тел, при котором электрические заряды возникают на двух первоначально нейтральных телах в результате их трения друг о друга. Этот процесс приводит к тому, что на одном теле образуется избыточный положительный заряд, а на другом — равный ему по величине избыточный отрицательный заряд.

В основе этого явления лежит перераспределение электронов между контактирующими телами. У каждого вещества есть определённое значение работы выхода — минимальной энергии, которую необходимо сообщить электрону, чтобы он покинул вещество. При трении двух разных материалов электроны переходят от того вещества, у которого работа выхода меньше (атомы слабее удерживают электроны), к веществу с большей работой выхода (атомы которого сильнее притягивают электроны).

В результате тело, потерявшее электроны, становится положительно заряженным, а тело, получившее дополнительные электроны, — отрицательно заряженным. При этом всегда выполняется закон сохранения электрического заряда: суммарный заряд изолированной системы двух тел остается равным нулю. Если одно тело приобрело заряд $+q$, то второе обязательно приобретает заряд $-q$.

Ответ: Электризация трением — это явление возникновения на соприкасающихся и трущихся друг о друга телах равных по модулю и противоположных по знаку электрических зарядов, обусловленное переходом электронов от одного тела к другому.

Какова роль трения при такой электризации?

Важно понимать, что трение само по себе не создает электрический заряд, а лишь создает благоприятные условия для его перераспределения. Основная роль трения в этом процессе сводится к двум ключевым факторам:

1. Увеличение площади и плотности контакта. Поверхности любых, даже самых гладких на вид, тел имеют микроскопические неровности. Простое соприкосновение обеспечивает контакт лишь в нескольких точках. Процесс трения (скольжение одной поверхности по другой под давлением) позволяет сгладить эти неровности и значительно увеличить общую площадь, на которой поверхности находятся в тесном, почти атомарном контакте. Именно такой близкий контакт необходим для того, чтобы электроны могли преодолеть межатомное расстояние и перейти от одного тела к другому.

2. Нагревание поверхностей. При трении механическая энергия переходит в тепловую, что приводит к локальному нагреву контактирующих поверхностей. Повышение температуры увеличивает кинетическую энергию электронов в атомах. Наиболее слабо связанные (валентные) электроны получают дополнительную энергию, что облегчает их отрыв от "своих" атомов и переход к атомам другого тела.

Таким образом, трение выступает в роли катализатора, который интенсифицирует процесс контактной электризации, делая его более эффективным.

Ответ: Роль трения заключается в том, чтобы увеличить площадь реального контакта между поверхностями тел и нагреть их, создавая тем самым условия для более интенсивного перехода электронов от одного тела к другому.