ГДЗ по физике, 8 класс, Перышкин, номер 34.2: Электрический ток. Источники электрического тока

План решения:

1. Определить физическую природу взаимодействия нитей и гребней при трении.
2. Объяснить механизм притяжения и путаницы через закон взаимодействия зарядов.
3. Рассмотреть роль влажности воздуха как проводника для стекания заряда.

Вычисление и обоснование:

В процессе чесания текстильных волокон происходит интенсивное механическое трение нитей о металлические или пластиковые зубья гребней. Согласно законам электростатики, при контакте и последующем разделении двух различных материалов происходит перераспределение электронов, в результате чего оба тела приобретают электрические заряды противоположных знаков (или одно тело заряжается, а другое индуцирует на нём заряд). Это явление называется электризацией трением .

Заряженные нити начинают испытывать силу электростатического притяжения к противоположно заряженным гребням (F∼q₁q₂/r²). Кроме того, отдельные участки нитей могут иметь одноимённые заряды, что приводит к их взаимному отталкиванию и хаотичному переплетению (путанице). Из-за сильного притяния к гребням и натяжения при попытке протянуть нить через зазоры возникают значительные механические напряжения, превышающие прочность волокна, что и вызывает частые разрывы.

Для борьбы с этим эффектом в цехах искусственно повышают влажность воздуха. Вода является хорошим проводником электричества (особенно если содержит растворённые соли). При высокой влажности на поверхности нитей и оборудования образуется тонкая плёнка влаги, которая позволяет накопленным статическим зарядам быстро стекать в землю или нейтрализоваться. Таким образом, устраняется причина электростатического притяжения.

Проверка:

Логика верна: сухие диэлектрики накапливают заряд -> возникает сила Кулона -> механические проблемы. Влажный воздух снижает сопротивление среды -> заряд уходит -> проблема решается. Это стандартное применение знаний об электризации и проводимости в технике.