Опыты с воздушным шариком. В сухом помещении потрите газетой воздушный шарик.
а) Поднесите его к какому−либо предмету, например к потолку. Объясните, почему шарик прилипает и держится несколько часов.
б) Наэлектризуйте два шарика о газету. Подвесьте их на длинных нитях рядом. Почему они отталкиваются?
в) Наэлектризуйте один шарик о газету, а другой о кусок шерстяной материи.
Подвесьте их на некотором расстоянии один от другого. Почему они притягиваются? Особенно хорошо видно их взаимодействие, если один из шариков катить по поверхности стола, то за ним покатится и другой. Почему?

Для решения задач, связанных с электростатическими явлениями, необходимо понимать основные физические законы и явления, такие как электрический заряд, взаимодействие зарядов, свойства изоляторов и проводников, а также особенности электризации тел. В приведенных задачах задействованы принципы электростатики, которые мы подробно разберем.

Электрический заряд:
1. Электрический заряд — это фундаментальная физическая величина, характеризующая способность тела взаимодействовать с электрическим полем. Заряды бывают двух типов: положительный (+) и отрицательный (−).
2. Основное правило взаимодействия зарядов: заряды одного знака отталкиваются, а заряды разных знаков притягиваются.

Электризация тел:
1. Электризация — процесс, при котором тело приобретает электрический заряд. Это может происходить при трении, контакте или индукции.
2. При трении один материал может отдавать свои электроны другому материалу. Например, когда воздушный шарик натирают газетой или шерстяной тканью, электроны переходят от одной поверхности на другую. Это приводит к тому, что шарик приобретает электрический заряд.

Электростатическое взаимодействие:
1. Наэлектризованные тела обладают способностью притягивать или отталкивать другие заряженные объекты. Сила взаимодействия между зарядами определяется законом Кулона: $ F = k \frac{q_1 q_2}{r^2} $, где $ F $ — сила взаимодействия, $ k $ — коэффициент пропорциональности (зависит от среды), $ q_1 $ и $ q_2 $ — величины зарядов, $ r $ — расстояние между ними.
2. Наэлектризованные тела также могут воздействовать на нейтральные предметы, поляризуя их. Например, заряд на шарике вызывает перераспределение зарядов внутри нейтрального тела, что приводит к притяжению.

Примеры электризации:
− В сухом воздухе трение газетой или шерстяной тканью создает сильную электризацию, поскольку влажность воздуха низкая и заряды не рассеиваются.
− Воздействие электрических зарядов на телах зависит не только от величины заряда, но и от материала, из которого сделаны объекты.

Объяснение явлений в задачах:
1. Когда шарик натирается газетой, он приобретает электрический заряд, например, отрицательный. При приближении к потолку (нейтральному объекту) в материале потолка происходит перераспределение зарядов: положительные заряды концентрируются ближе к шарику, а отрицательные удаляются. Это вызывает притяжение шарика к потолку, и шарик прилипает.
2. Если наэлектризовать два шарика одинаковым способом (например, газетой), они приобретают однотипный заряд — отрицательный или положительный. Согласно закону взаимодействия зарядов, тела с одинаковыми зарядами отталкиваются.
3. Когда один шарик натирается газетой, а другой — шерстяной тканью, они приобретают противоположные заряды (например, один отрицательный, другой положительный). Заряды разных знаков притягиваются, что объясняет их взаимодействие. Если один шарик катится по поверхности стола, его электрическое поле воздействует на второй шарик, заставляя его двигаться вслед за первым — это проявление электростатического притяжения.

Итак, для решения задач необходимо учитывать законы электрического взаимодействия и особенности электризации материалов.