Experimento de flexión de agua

Introducción

Imagínese una hermosa cascada en el campo. El agua se precipita sobre acantilados afilados debido a la fuerza de la gravedad. En este ejemplo, está claro por qué se mueve el agua. Pero, ¿es posible mover agua sin gravedad? Claro, puedes empujarlo, pero hay otras fuerzas que también pueden causar movimiento. Hoy vamos a ver cómo la fuerza eléctrica, en la que normalmente pensamos en los circuitos de nuestra casa, también puede mover agua. Antes de comenzar, piense en esto: ¿Qué sucede cuando coloca cargas opuestas una cerca de la otra? ¿Cómo podríamos usar esto para mover agua sin tocarlo?

Materiales

• 1 taza de agua
• 1 palillo de dientes
• 3 tazas de poliestireno

Pasos

1. Primero tome el palillo de dientes y pinche el fondo de uno de los vasos de poliestireno. Deja el palillo en la taza. Coloque otra taza sobre una superficie plana; esta será la taza que se usará para recoger el agua.

2. Ahora, frote otra taza de poliestireno en su cabeza para cargarla.

3. Llene la taza con el palillo con agua y asegúrese de que salga un hilo lento de la taza. Luego, levántelo por encima de la taza descargada para que pueda atrapar el agua.

4. Observe cómo cae el agua sin la taza cargada cerca.

5. Ahora, coloque la taza que cargó con su cabello cerca del chorro de agua. Observa lo que le pasa al agua.

Solución de problemas

Si la taza de poliestireno no recibe suficiente carga de tu cabello, no pasará nada cuando se coloque cerca del agua. También puede probar con un globo para esta parte, que está hecho de goma y tiene una carga negativa. El chorro de agua también debe ser pequeño y lento. Es posible que deba ajustar su palillo de dientes para que esto funcione.

Preguntas de discusión

¿Cómo cambió la corriente de agua cuando colocaste la taza cargada cerca de ella?

¿Por qué crees que el agua atrajo la taza?

Cómo funciona

Aunque generalmente pensamos en los metales como elementos que pueden conducir electricidad, muchos otros materiales pueden mantener una carga, creando electricidad estática o una acumulación de cargas que no se mueven. La serie triboeléctrica describe qué materiales tienden a perder o ganar cargas cuando entran en contacto con otros materiales. Las cargas negativas llamadas electrones son las únicas cargas que se mueven. Por tanto, los materiales que pierden electrones se cargan positivamente y los materiales que ganan electrones se cargan negativamente.

Los diferentes materiales tienden a ganar o perder electrones haciéndolos negativos o positivos.

Entonces, ¿qué sucede cuando frotas la espuma de poliestireno en tu cabello? Bueno, al cabello humano le gusta perder electrones y a la espuma de poliestireno le gusta ganar electrones. Esto le da a tu cabello una carga positiva y a la copa una carga negativa. Aunque normalmente pensamos en el agua como neutra, cada átomo que forma una molécula de agua en realidad tiene una carga parcial. Al átomo de oxígeno le gustan los electrones más que a los dos átomos de hidrógeno, por lo que acerca a los electrones. El átomo de oxígeno obtiene así una carga parcial negativa y los iones de hidrógeno obtienen una carga parcial positiva. Cuando el agua entra en contacto con la taza cargada negativamente, los iones de hidrógeno cargados positivamente son atraídos hacia ella como imanes. La fuerza eléctrica creada entre las moléculas cargadas es tan grande que el agua se inclina hacia la taza.

Las cargas positivas parciales de los iones de hidrógeno son atraídas por las cargas negativas de la copa.

Los mismos principios explican por qué su cabello se eriza cuando frota un globo sobre él. Los globos están hechos de látex, al que le gusta ganar electrones. Tu cabello pierde electrones cuando frotas el globo sobre él, dándole una carga positiva. Cuando sostienes el globo lejos de tu cabello, las cargas positivas de tu cabello son atraídas por las cargas negativas del globo y tu cabello se eriza. Entonces, es cierto el dicho de que ‘los opuestos se atraen’.