Las TIC
jueves, 29 de octubre de 2015
martes, 27 de octubre de 2015
PROYECTO DE CIENCIA
5
Experimentos de electricidad estática con globos
En el siglo VI a. C. el filósofo,
matemático y científico griego Tales de Mileto ya conocía el fenómeno de la
electricidad estática. En sus experimentos había observado que frotando un
trozo de ámbar (elektron en griego antiguo) con piel o lana, el ámbar era capaz
de atraer objetos ligeros, como por ejemplo, plumas o hierba seca.
Nada más se supo de la electricidad
estática hasta que más de dos mil años después, William Gilbert (médico y
científico inglés considerado el padre de la electricidad) retomó su estudio y
utilizó por primera vez la palabra electricidad para referirse al efecto ámbar.
Aunque hoy en día ya se conocen los
motivos por los que se produce, la electricidad estática sigue siendo un
fenómeno sorprendente sobre el que se pueden hacer multitud de experimentos con
los que alimentar la curiosidad de los niños.
Materiales:
·
Un globo.
·
Niño/a preferiblemente con
cabello largo.
·
Trocitos de papel.
·
Grifo.
·
Pared.
·
Lata de bebida vacía.
Experimento 1: Con los pelos de punta.
Frota el globo contra la cabeza durante
unos segundos.
Sepáralo lentamente y observa el peinado
del niño voluntario.
El globo atrae al cabello y además el
cabello se separa.
Experimento 2: Pesca papelitos.
Coloca unos trocitos de papel sobre una
mesa.
Frota el globo contra la cabeza y
acércalo a los papelitos.
Esta vez el globo atrae a los trocitos de
papel.
Experimento 3: Dobla el agua.
Abre el grifo de forma que caiga un hilo
de agua.
Vuelve a frotar el globo contra el pelo
del niño e inmediatamente después colócalo cerca del agua.
El chorro de agua se curva atraído por el
globo.
Experimento 4: Pega un globo
en la pared.
Una vez más se require rozar el globo
sobre la cabeza del niño.
Luego, arrima el globo a la pared.
¡Los globos se pegan a la pared!
Experimento 5: Lata corriendo.
Sitúa la lata de refresco en el suelo o
en una mesa.
Frota el globo contra el pelo del niño y
acércalo a la lata.
¡La lata rueda persiguiendo al globo!
¿Qué
ocurre?
La materia está compuesta por átomos, que
a su vez están formados por electrones, protones y neutrones. Los electrones
tienen carga negativa, los protones tienen la misma cantidad de carga pero
positiva y los neutrones no tienen carga. Normalmente los átomos son neutros
porque tienen el mismo número de electrones que de protones. Sin embargo,
cuando dos objetos se ponen en contacto, los electrones de los átomos de uno de
ellos pueden pasar al otro objeto.
El globo se frota
contra el cabello. Unos materiales tienen tendencia a
adquirir electrones y otros a deshacerse de ellos. (En la llamada serie
triboeléctrica puedes encontrar una lista de materiales ordenados según su
tendencia). En el caso de nuestro experimento, al frotar un globo contra el
cabello el que pierde electrones es el cabello y el globo los gana. Cuando el
globo se separa del cabello, se produce un desequilibrio de cargas y el
resultado es que el globo queda cargado negativamente y el cabello
positivamente.
Se observan dos cosas: el globo atrae a
los cabellos y además los cabellos se repelen entre ellos. Estos fenómenos se
puede explicar teniendo en cuenta que las cargas de distinto signo se atraen y
las de igual signo se repelen.
Trocitos de papel. Cuando el globo cargado negativamente se acerca a los papelitos,
los electrones de los átomos que componen el papel tienden a alejarse
temporalmente de la carga negativa del globo (cargas de igual signo se
repelen). De esta forma la zona del papel que está más cerca del globo presenta
carga positiva, que al ser de signo opuesto a la carga del globo, se siente atraída hacia este.
Globo pegado a la
pared. La pared y el globo se atraen por el mismo
motivo que en el caso de los trocitos de papel.
Chorro de agua
desvíado por el globo. En varios de nuestros
experimentos hemos hablado de la estructura de la molécula de agua y en particular
de su carácter polar, por ejemplo, cuando experimentamos con hielo, agua y
aceite. La molécula de agua presenta una zona de carga positiva y otra de carga
positiva, de ahí su elevada polaridad. Cuando el globo cargado negativamente se
acerca al chorro de agua la parte positiva de las moléculas de agua se siente
atraída hacia el globo y se observa que el agua se dobla.
Lata en movimiento. La explicación es la misma que hemos visto en los experimentos
anteriores, el globo cargado negativamente atrae a los protones (carga
positiva) de la lata y esta gira siguiendo al globo.
Los efectos de la electricidad estática
son temporales.
El globo irá descargándose poco a poco
porque los electrones se irán disipando a través del agua que se encuentra en
el aire. Por este motivo los experimentos de electricidad estática funcionan
mucho mejor en días secos que en días en los que hay una gran humedad en el
ambiente.
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