GEOMATECH tananyagok

KERESÉS

Elektroszkóp késztése

Szükséges eszközök: harmonikásan hajlítható szívószál, gémkapocs, gyurma, alufólia, olló.
A gémkapcsot hajlítsd ki olyan formán, hogy a belső kisebb ívű része a nagyobb ív meghosszabbításaként egy S-betű alakot adjon! A kisebb ívet ezután hosszában dugd a szívószál harmonikás részéhez közelebbi végébe! A szívószál másik végét rögzítsd az asztalon a gyurmával, majd a harmonikás részt állítsd vízszintesre! Az alufóliából vágj le akkora darabokat, melyeknek a szélessége megegyezik a szívószálból kilógó gémkapocs darab szélességével, vagyis arra rá tudd hajlítani! Ezután a két kis darabot hajlítsd rá a kilógó gémkapocs két szárára! Az elkészített elektroszkóppal vizsgáld a megdörzsölt műanyag vonalzó hatását!

Feladatok

1. FELADAT
   A pozitív töltésű rúddal közelíts az elektroszkóphoz! Miért térnek ki függőleges helyzetből az alumínium fóliák?
   
   MÓDSZERTANI JAVASLAT
   Először hagyjuk a tanulókat, hogy önállóan ismerkedjenek az interaktív alkalmazás lehetőségeivel.
   • 1.1. FELADAT
     Mi történik az elektroszkóp fémrészében az elektronokkal?
     
     VÁLASZ:

     A gémkapcson halmozódnak fel a pozitív töltésű rúd vonzó hatása miatt.
   • 1.2. FELADAT
     Milyen töltésűvé válnak a fóliacsíkok?
     
     VÁLASZ:

     Mivel a gémkapocs negatív töltésűvé vált, így az elektromos megosztás miatt a fóliacsíkok pozitív töltésűvé válnak.
   • 1.3. FELADAT
     Milyen a két fólia csík közt ható elektromos erő?
     
     VÁLASZ:

     Taszító erő lép fel, hiszen az azonos elektromos töltésű testek taszítják egymást
     
     MÓDSZERTANI JAVASLAT
     Most érdemes bekapcsolni az erővektorok funkciót.
2. FELADAT
   Húzd végig a pozitív töltésű rudat az elektroszkóp felső részén!
   Írd le, miként változik a fóliacsíkok töltése!
   
   VÁLASZ:

   A közelítéskor az elektroszkóp felső részére összegyűlt elektronok először egyesülnek a rúd pozitív töltéseivel (rekombinálódnak), ekkor a lemezek Q_t töltése változatlan. A rekombinálódás után további elektronok lépnek át a pozitív töltésű rúdra, ekkor Q_t növekszik.
3. FELADAT
   Válassz egy tetszőleges értéket! Ekkor milyen irányba állnak a fóliacsíkok?
   
   MÓDSZERTANI JAVASLAT
   Most érdemes bekapcsolni az eredőerő funkciót.
   
   VÁLASZ:

   Egy csík akkor áll meg, ha a csíkra ható nehézségi és a Coulomb-erő eredője a csíkkal egy egyenesbe esik, mert ilyenkor az eredőjük hatásvonala átmegy a forgástengelyen és így nincs forgató hatása.
4. FELADAT
   Miért lesz a fóliacsíkok által bezárt szög mindig kisebb, mint ?
   
   VÁLASZ:

   A Coulomb-erők felfelé forgatják a csíkokat, a csíkokra ható nehézségi erők pedig lefelé. Akkor lesz nyugalomban a két csík, ha a két forgató hatás egymással egyenlővé válik. Mivel a nehézségi erő nagysága sohasem lehet zérus (a fólia tömege nem lehet nulla), így a két csíkra ható eredő erők hatásvonalának szöge sohasem éri el a 180^o-ot.