Globos y pelos de punta (Repuls-3)I. Álvarez Serrano

En esta actividad vamos a experimentar con las fuerzas de repulsión entre cargas eléctricas. Para ello nos vamos a ayudar unos cuantos globos hinchados.

Qué necesitas

Globos Hilo fuerte y flexible (sale muy bien con el hilo que utilizan en las pastelerías para atar

los paquetes)

Cómo lo hacemos

El dispositivo es muy simple. Basta con inflar los globos y atar cada uno con un hilo, uniendo todos los hilos por un extremo.

Globos y pelos de punta

Si frotamos los globos hinchados con un trapo o un jersey o los sacudimos enérgicamente en el aire, al acercarlos a la cabeza conseguiremos ponernos los pelos de punta.

Péndulo "globoelectrostático"

Si ahora los juntamos en racimo y agitamos con fuerza los globos, varias veces, arriba y abajo, podemos observar como al dejarlos en reposo ya no se juntan. Aparecen fuerzas de repulsión entre ellos que nos los dejan llegar a juntarse. 

¿Por qué ocurre esto?

Lo observado es un efecto electrostático muy común que puede explicarse teniendo en cuenta que la materia contiene cargas positivas (protones) y negativas (electrones), siendo estas últimas las más accesibles. En condiciones habituales, hay el mismo número de cargas positivas que de negativas, por lo que la materia es neutra.

Al frotar dos cuerpos, se arrancan electrones de uno y pasan al otro por lo que el primero queda con carga positiva y el segundo con negativa. Si los cuerpos son malos conductores de la electricidad (plástico, lana, cabello) la carga no puede repartirse ni viajar rápidamente por el material por lo que queda localizada en el cuerpo un cierto tiempo (carga "electro-estática"). Las cargas de igual signo se repelen, mientras que las de signo contrario se atraen: esto es consecuencia de la tendencia de la materia a recuperar su neutralidad. Al acercar el globo, cargado eléctricamente, al cabello, se polarizan las cargas en éste, situándose hacia el globo las de signo contrario por lo que el cabello y el globo se atraen.

Por otra parte, en el racimo de globos todos adquieren la misma carga, lo que hace que se repelan entre ellos y dado que son muy ligeros se separan sin llegar a juntarse.

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Estos fenómenos se observan mucho peor en días de tormenta en los que el aire se encuentra ionizado y se hace mejor conductor.

Cómo desviar un chorro de agua sin tocarlo (PR-33)M.A. Gómez (IES Victoria Kent, Torrejón de Ardoz)

El rincón de la Ciencia               nº 24, Diciembre 2003

En esta experiencia vamos a ver cómo es posible desviar un chorro de agua sin llegar a tocarlo. Para ello nos vamos a ayudar de las propiedades eléctricas de la materia.

¿Qué necesitamos?

Grifo con agua. Un objeto que pueda cargarse eléctricamente con facilidad: peine, tubo de

plástico, varilla de vidrio, un vaso, un globo, etc Paño de lana o medias de lycra.

¿Cómo lo hacemos?

Lo primero que necesitamos conseguir es un chorro de agua fino y regular. Para ello hay que abrir o cerrar un grifo lentamente hasta que el chorro tenga las características que buscamos

También tenemos que cargar un objeto eléctricamente (electricidad estática). Para ello basta con frotar, con energía, el objeto con un paño de lana. 

Acerca con cuidado el objeto al chorro de agua. Pero, sin llegar a tocarlo. Observa cómo se desvía.

Sigue experimentando

Puedes probar a electrizar otros cuerpos como láminas de plástico, pelota de playa, peines, etc. y acercarlos al chorro de agua. Recuerda que las prendas de lana, lycra o nylon consiguen electrizar los cuerpos fácilmente.

¿Por qué ocurre esto?

Entoda la materia existen cargas eléctricas, sin embargo, en la mayoría de loscasos, no observamos sus efectos porque la materia es neutra: el número decargas positivas es igual al de cargas negativas, de forma que secompensan.

Cuando frotamos un objeto de plástico (también pasapara otros materiales) con un paño de lana, uno de los dos cuerpos pierdeelectrones y el otro los gana, de forma que quedan cargados uno positivamente yel otro negativamente.

Las moléculas de agua son neutras, tienen el mismonúmero de cargas positivas que negativas. Sin embargo, tienen una peculiaridadlas cargas no están distribuidas uniformemente dentro de la molécula. De estaforma nos encontramos con que las moléculas de agua son asimétricas, desde elpunto de vista de la carga, y tienen un

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extremo positivo y otro negativo. Estohace que en un campo eléctrico tiendan a orientarse. Así, cuando acercamos elobjeto cargado al chorro de agua, las moléculas se orientan y el objeto atrae alextremo de la molécula que tiene signo contrario. El resultado es que el chorrose desvía.

La lata misteriosa (Repuls-8)

A. Cañamero

Todos tenemos en casa latas de refresco de las que bebemos el contenido y luego tiramos el envase al contenedor amarillo, para que pueda ser reciclada. Pero antes de realizar este gesto ecológico podemos aprovechar para jugar y aprender. Con pequeños conocimientos de electrostática conseguiremos que las latas se muevan, sin tocarlas en ningún momento.

Material

Latas de refresco vacías Globos Paño de lana

¿Qué hacemos?

Colocamos la lata encima de una mesa o en el suelo. Inflamos un globo y lo frotamos bien con una paño de lana (también sirve un jersey, prendas acrílicas, etc.). Al acercar el globo a la lata, sin tocarla, observaremos que ésta empieza a moverse hacia el globo, si vamos retirando el globo la lata intentará acercarse a él y conseguiremos que haga un pequeño recorrido.

Si tenemos un compañero podemos hacer carreras de latas para ver quién hace un recorrido mayor.

 

¿Por qué ocurre esto?

Los globos se electrizan fácilmente, es suficiente con frotarlos con un paño de lana. Al frotar, algunos electrones (cargas negativas) del paño pasan al globo, quedando entonces éste cargado negativamente.

La lata es de aluminio, está formada por muchos átomos que contienen cargas positivas (protones) y negativas (electrones) repartidas uniformemente por todo el metal, neutralizándose mutuamente.

Al acercar el globo a la lata, los electrones del globo repelen a los electrones de la lata de forma que en la parte de la lata cerca del globo habrá un exceso de cargas positivas y, en el lado contrario, de cargas negativas. Como cargas positivas y negativas se atraen la lata será atraída hacia el globo.

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