Com moure un paper amb un globus

Imagineu moure un paper amb un globus… sense tocar el paper?

Amb aquest experiment us demostrarem que ajudats per l’electricitat estàtica podem fer “màgia”!

Aquest experiment és una proposta de Mariluz Botero (Microbiòloga) i els seus fills Marc (2n de primària) i Pau (6è de primària).

Què necessitem?

• 1 globus inflat
• 1 llapis
• 1 quadrat de paper 12cm x 12cm
• 1 bola de plastilina

Com ho fem?

Primer agafem la plastilina i fem una bola per poder enganxar-la en una superfície plana (com una taula).

Després introduïm un llapis de forma vertical en la plastilina. La punta del llapis ha de mirar cap amunt.

A continuació agafem el paper de 12cm x 12cm i el dobleguem per la meitat per obtenir un rectangle. Després cal doblegar-lo de nou per la meitat per obtenir de un quadrat més petit. Ara obriu el paper del tot, i seguidament posem el paper al damunt de la punta del llapis de tal manera que el centre dels doblecs quedi just al mig.  

És important que el llapis quedi just al centre del paper.

Ara agafem el globus (que ha d’estar inflat) i el passem unes quantes vegades (mínim 15 vegades) pel nostre cabell. Al fregar-lo, el carreguem d’electricitat estàtica.

A continuació acostem el globus al paper (sense tocar-lo) i anirem veient com el paper es va movent en la direcció que nosaltres el dirigim amb el globus.

Què passa?

Segur que alguna vegada quan has obert el  cotxe o has donat la mà a una altra persona t’has enrampat.  O potser hagis vist com se’t posaven els pèls de punta després de treure’t una gorra de llana. La sensació d’haver rebut una descàrrega després de tocar certs materials és comú. Encara que sembli màgia, no ho és… es tracta d’electricitat estàtica!

La clau de l’electricitat estàtica està en els àtoms.

Tots els materials estan formats per àtoms, unitats que normalment tenen el mateix nombre de càrregues positives (protons) i negatives (electrons). També tenen neutrons. Els protons i neutrons són les partícules més tranquil·les de l’àtom, ja que es mantenen juntes al nucli sense moure. No obstant això, els electrons van per lliure; estan més solts i en algunes ocasions es mouen d’un àtom a un altre produint aquest enrampada.

En materials aïllants com el plàstic i el vidre, aquest traspàs és més difícil; diguem que són més ferms amb els seus electrons. Els conductors, per la seva banda, són més propensos a perdre’ls o guanyar-los. Aquest és el cas de la majoria dels metalls.

Quan un àtom no és neutre perquè té més càrrega positiva que negativa, o viceversa, se li coneix com ió. Aquesta manca d’equilibri en la càrrega dels àtoms és el que fa que es produeixi l’electricitat estàtica.

Hi materials que al perdre aquests electrons es queden amb càrrega positiva i hi ha altres que es queden amb càrrega negativa. Depenent d’aquesta càrrega s’atrauran o es repel·liran.

I en aquest experiment veiem un exemple de l’electricitat estàtica, quan freguem un globus inflat contra el nostre cabell, ja que al passar-ho per sobre del cap alguns electrons es desprenen dels àtoms d’una de les dues superfícies i són atrets per l’altra superfície.

Sabies que…? L’alta eficiència de la teranyina per atrapar insectes es deu a l’electricitat estàtica. Investigadors han descobert que les propietats electrostàtiques de la substància enganxosa que recobreix la teranyina són les responsables de que el material es carregui elèctricament amb molta facilitat, per exemple, amb la fricció de l’aire que travessa la xarxa. Així, aquesta es mou cap a les partícules com poden ser el pol·len, materials contaminants, la pols, o les preses.