Домашнее задание, страница 62 - гдз по физике 8 класс учебник Исаченкова, Громыко

Потрите пластмассовую линейку сухой бумагой. Поднесите линейку к волосам головы, не касаясь их. Объясните результат опыта.

Решение

При трении пластмассовой линейки о сухую бумагу происходит явление, называемое электризацией трением. В ходе этого процесса электроны переходят с одного тела на другое. В данном случае, с атомов бумаги на линейку. В результате линейка приобретает избыточный отрицательный электрический заряд, а бумага — равный по модулю положительный заряд.

Волосы на голове в обычном состоянии электрически нейтральны, то есть количество положительных и отрицательных зарядов в них одинаково. Когда мы подносим к ним заряженную (в нашем случае отрицательно) линейку, её электрическое поле действует на заряды в волосах. Происходит явление электростатической индукции: отрицательно заряженная линейка отталкивает подвижные электроны в волосах. Эти электроны смещаются на ту часть волоса, которая находится дальше от линейки. В то же время, та часть волоса, которая находится ближе к линейке, лишается части электронов и в результате приобретает избыточный положительный заряд.

Таким образом, хотя волос в целом остается нейтральным, его заряды перераспределяются. Между отрицательным зарядом линейки и индуцированным положительным зарядом на ближней стороне волоса возникает сила притяжения. Эта сила притяжения оказывается больше, чем сила отталкивания между линейкой и отрицательным зарядом на дальней стороне волоса, поскольку сила электростатического взаимодействия ослабевает с увеличением расстояния (согласно закону Кулона, сила обратно пропорциональна квадрату расстояния: $F \sim 1/r^2$).

В результате возникает результирующая сила, притягивающая волосы к линейке. Мы наблюдаем, как волосы "встают дыбом" и тянутся к линейке.

Ответ: Волосы притянутся к линейке. Это объясняется тем, что натертая о бумагу линейка электризуется (приобретает электрический заряд). При поднесении к электрически нейтральным волосам она вызывает в них разделение зарядов (электростатическую индукцию), что приводит к возникновению силы притяжения между линейкой и волосами.