راهنمایی کوتاه: برای پاسخ به این سوال، باید ببینیم هر ماده بعد از مالش چه بار الکتریکی پیدا میکند و سپس قانون اصلی الکتریسیته ساکن را به یاد بیاوریم: بارهای همنام یکدیگر را دفع میکنند و بارهای ناهمنام یکدیگر را جذب میکنند.
گامبهگام:
- گام ۱: فهمیدن ترتیب سری الکتریکی
در سری الکتریکی (یا سری تریبوالکتریک)، موادی که در بالاترین جایگاه قرار دارند، تمایل بیشتری به از دست دادن الکترون و مثبت شدن دارند. موادی که در پایینتر هستند، تمایل بیشتری به گرفتن الکترون و منفی شدن دارند. طبق صورت سوال، ترتیب از بالا به پایین این است: نایلون، سرب، کاغذ. - گام ۲: تعیین بار نایلون و سرب پس از مالش با کاغذ
وقتی دو ماده از این سری را به هم مالش میدهیم، مادهای که در سری بالاتر است، الکترون از دست میدهد و مثبت میشود. مادهای که در سری پایینتر است، الکترون میگیرد و منفی میشود.
• مالش کاغذ با نایلون: نایلون در سری بالاتر از کاغذ است. پس نایلون الکترون از دست میدهد و مثبت میشود. کاغذ الکترون میگیرد و منفی میشود.
• مالش کاغذ با سرب: سرب در سری بالاتر از کاغذ است (بین نایلون و کاغذ). پس سرب الکترون از دست میدهد و مثبت میشود. کاغذ دوباره الکترون میگیرد و منفی میشود. - گام ۳: تحلیل نیروی بین نایلون و سرب
حالا ما یک نایلون داریم که بار مثبت دارد و یک سرب داریم که بار مثبت دارد. هر دو بار مثبت هستند. - گام ۴: اعمال قانون جذب و دفع
طبق قانون اصلی: بارهای همنام (هر دو مثبت یا هر دو منفی) یکدیگر را دفع میکنند. بارهای ناهمنام (یکی مثبت و یکی منفی) یکدیگر را جذب میکنند. - گام ۵: نتیجهگیری
از آنجایی که هم نایلون و هم سرب بعد از مالش با کاغذ، بار مثبت پیدا کردهاند، نیروی بین آنها یک نیروی دافعه خواهد بود.
پاسخ نهایی: نیروی بین نایلون و سرب پس از مالش هر کدام با کاغذ، یک نیروی دافعه است، زیرا هر دو ماده بار مثبت پیدا میکنند.
مثال مشابه: فرض کنید دو بادکنک را با یک پارچه پشمی مالش دهید. هر دو بادکنک بار منفی میگیرند. اگر آنها را به هم نزدیک کنید، از هم دور میشوند (دفع میشوند) چون هر دو بار منفی دارند.
اگر میخواهی بیشتر یاد بگیری: میتوانی آزمایش سادهای انجام دهی: یک بادکنک را با موهایت مالش بده (بادکنک منفی میشود). حالا یک بادکنک دیگر را با یک لباس پشمی مالش بده (آن هم منفی میشود). حالا سعی کن آنها را به هم نزدیک کنی. میبینی که از هم فاصله میگیرند. این همان نیروی دافعه است!