Номер 11, страница 59 - гдз по физике 8 класс учебник Исаченкова, Громыко

11. Два висящих на нитях заряженных шарика сначала притянулись (рис. 98, а), а затем разошлись на некоторый угол (рис. 98, б). Как можно объяснить данное явление?

Рис. 98

Данное явление можно объяснить последовательной сменой характера электростатического взаимодействия между шариками из-за перераспределения заряда при их контакте.

На первом этапе, показанном на рисунке 98, а, шарики притягиваются друг к другу. Взаимное притяжение электрически заряженных тел происходит в том случае, если их заряды разноименные. Это означает, что один из шариков был заряжен положительно (назовем его заряд $q_1$), а другой — отрицательно (с зарядом $q_2$). Под действием силы электростатического притяжения шарики сближаются до соприкосновения.

Когда шарики, являющиеся проводниками, соприкасаются, они образуют единую проводящую систему. В этот момент происходит перераспределение общего электрического заряда. Суммарный заряд системы становится равным алгебраической сумме зарядов шариков до контакта: $Q_{общ} = q_1 + q_2$. Если шарики идентичны по размеру и материалу, то этот суммарный заряд разделится между ними поровну. Таким образом, после контакта каждый шарик будет обладать новым зарядом $q'$, равным $q' = \frac{q_1 + q_2}{2}$.

На втором этапе (рис. 98, б) мы наблюдаем, что шарики отталкиваются друг от друга. Это происходит потому, что после перераспределения оба шарика имеют заряды одинакового знака (оба становятся положительными или оба отрицательными, в зависимости от знака суммарного заряда $Q_{общ}$). Между одноименно заряженными телами действует сила электростатического отталкивания. Эта сила заставляет шарики разойтись на определенный угол, пока не наступит состояние равновесия, в котором сила отталкивания уравновешивается другими действующими на шарики силами (силой тяжести и силой натяжения нити).

Ответ: Изначально шарики имели разноименные заряды, поэтому они притянулись. При соприкосновении их суммарный заряд перераспределился, в результате чего оба шарика приобрели заряды одного знака (стали одноименно заряженными). Это привело к возникновению силы электростатического отталкивания, которая заставила их разойтись на некоторый угол.