Dotknij i podziel: ładunek na metalu i plastiku

Edukacyjna gra symulacyjna. Przewidź, jak dzieli się ładunek, gdy metalowe kule się stykają, co się dzieje, gdy metal dotyka plastiku, i jak przewód dzieli ładunek między dużą i małą kulę, a potem zobacz, jak płyną elektrony.

PrzewodnikiIzolatory

DOTKNIJ I PODZIEL

Dwie równe kule

Gotowe
Włącz JavaScript, aby kule się zetknęły. Instrukcje i rozwiązany przykład nadal można przeczytać.
Ładunek dodatni (+)Ładunek ujemny i przepływ elektronów (−)Twoje przewidywanieStatywy, przewód i osie
PodziałΣQ = ΣQ₀

Czas

0.00 s

t

Ładunek A

— nC

Q_A

Ładunek B

— nC

Q_B

Ładunek C

— nC

Q_C

Ładunek całkowity

— nC

Q_A + Q_B + Q_C

Przewiduj przed startem

Wpisz swoje przewidywanie, aby przygotować próbę. Start pozostaje wyłączony, dopóki nie ma odpowiedzi.

Przewidź, gdzie trafi ładunek.

Wynik misji—

Każda odpowiedź musi mieścić się w 2%: każda daje 100 punktów. Trafienie w pierwszej próbie daje 50 więcej. Próba liczy się od chwili, gdy się zaczyna.

✓ Dobra odpowiedź① Za pierwszym razem

Jak grać w Dotknij i podziel

  1. Wybierz test i odczytaj z karty ładunki początkowe.
  2. Jednakowe metalowe kule dzielą sumę po równo; kule połączone przewodem proporcjonalnie do promieni; plastik nie bierze nic.
  3. Wpisz przewidywanie, ze znakiem minus, jeśli jest ujemne, i naciśnij Start. Kule stykają się parami.
  4. Porównaj pomarańczowy znacznik ze słupkiem ładunku po prawej.

Przewodniki i izolatory

W metalu niektóre elektrony nie są związane z żadnym atomem: poruszają się swobodnie po całym kawałku. To czyni metale przewodnikami. Gdy dwa metalowe przedmioty się zetkną, te elektrony przepływają z jednego do drugiego, aż oba mają ten sam potencjał elektryczny, a potem się zatrzymują. Jednakowe kule kończą z równymi ładunkami; duża kula kończy z większym niż mała, bo przy tym samym potencjale mieści więcej ładunku. W plastiku, szkle, gumie i suchym powietrzu każdy elektron zostaje przy swoim atomie: to izolatory, a ładunek umieszczony na nich zostaje tam, gdzie jest. Dlatego naładowane kule stoją na plastiku, dlatego przewody mają plastikową izolację i dlatego dotknięcie ręką naładowanego metalowego przedmiotu, przewodnika połączonego z ogromną Ziemią, zabiera mu prawie cały ładunek.

Model skupiony na nauce

Kule są jednakowe, z wyjątkiem testu duża i mała, i stoją na doskonałych izolatorach. Ładunek przesuwa się tylko w chwili zetknięcia i rozkłada się, aż obie mają ten sam potencjał; potem kule się rozsuwają, nic nie tracąc. Kule różnej wielkości, które naprawdę się stykają, dzielą ładunek w bardziej złożony sposób, więc test duża i mała łączy je długim, cienkim przewodem, dzięki któremu każda jest praktycznie sama. Plastik nie bierze żadnego ładunku. Jest mniej więcej jeden znak na nC; statywy i kule nie są w skali, z wyjątkiem stosunku promieni 3 : 1. Odpowiedzi mieszczące się w 2% są poprawne.

Zmiana języka zachowuje twój test, przewidywanie, próby i przebieg.