Uzasadnienie:
Zadaniem naszym jest określenie ładunku ciała A oraz ładunku ciała B, jeżeli ujemnie naelektryzowany balonik przyciąga ciało A, ale odpycha ciało B.
Pamiętamy, że rozróżniamy dwa ładunki elektryczne: dodatni oraz ujemny. Ładunki jednoimienne, czyli o tym samym znaku, odpychają się, natomiast ładunki różnoimienne się przyciągają. Materiały możemy podzielić ze względu na swobodę poruszania się w nich ładunków:
- przewodnik — materiał, w którym ładunki (głównie elektrony) mogą się swobodnie przemieszczać po całej objętości ciała,
- izolator — materiał, w którym ładunki nie mogą się swobodnie przemieszczać.
Atomy, a co za tym idzie również nośniki ładunków (elektrony, protony), w każdym z tych materiałów reagują inaczej na obecność naelektryzowanego innego ciała.
Ciało A
Powiedziane mamy, że ujemnie naładowany balonik przyciąga ciało A. Pierwszym stwierdzeniem, na podstawie tej obserwacji, jest zatem fakt, że ciało A powinno mieć ładunek przeciwny, czyli ciało A jest dodatnio naelektryzowane. Jednak możliwa jest inna sytuacja. Przyjmijmy, że ciało A jest przewodnikiem obojętnym elektrycznie. Skoro jest przewodnikiem, to elektrony mogą swobodnie się przemieszczać. Pod wpływem przyłożenia naelektryzowanego ujemnie balonika (z jednej strony ciała A) elektrony w ciele A zostaną odepchnięte i swobodnie przemieszczą się w obszar ciała A, który znajduję się dalej od naelektryzowanego balonika. Wówczas w niewielkiej odległości od balonika ciało A ma nadmiar protonów, natomiast w obszarze odległym od balonika ciało A ma nadmiar elektronów. Protony będą mocniej przyciągane do balonika, ponieważ są bliżej, w porównaniu do odpychania elektronów. Wówczas zaobserwujemy, że ciało A będzie przyciągane przez balonik.
Wyciągamy wniosek, że ciało A może:
- być obojętnie elektrycznie, czyli ładunek jest zerowy, gdy ciało A będzie wykonane z przewodnika,
- naelektryzowane dodatnio.
Ciało B
W treści zadania powiedziane mamy, że ciało B jest odpychane przez balonik. Oznacza to, że ciało B musi być naelektryzowane tym samym ładunkiem, czyli ciało B jest naelektryzowane ujemnie.
Odpowiedź:
Ciało A może być obojętnie elektrycznie, ale gdy jest wykonane z przewodnika lub naelektryzowane dodatnio. Oznacza to, że pod wpływem podanych wyników obserwacji nie możemy dokładnie określić ładunku ciała A.
Natomiast ciało B na pewno jest naelektryzowane ujemnie.
Mateusz Bajda
Nauczyciel fizyki
Zobacz lekcje, które wyjaśnią temat krok po kroku:
Tutaj pojawi się lista Twoich książek
Zaloguj się i zacznij tworzyć ją już teraz.

