איך לכופף מים עם חשמל סטטי?
אם המסרק (או הכף או הבלון) הרים מספיק מטען, המים יתכופפו לעבר המסרק עם נפילתו.
חשמל סטטי יותר מאשר לזעזע אותך כשאתה הולך לפתוח דלת, או מושך אבק לרהיטים ולבגדים שלך. זה יכול למעשה לכופף זרם מים. זו הפגנה מדעית טובה לילדים מכיוון שהיא מראה כיצד אובייקט טעון חשמלי מושך כמה דברים במטען ניטרלי.
חלק 1 מתוך 2: כיפוף מים
- 1הפעל מסרק ניילון בשיער יבש. קח מסרק ניילון (פלסטיק) יבש והעביר אותו בשיער בערך פי 10. גם השיער שלך חייב להיות יבש. כשהמסרק נע דרך השיער שלך, הוא קולט חלקיקים זעירים עם מטען חשמלי.
- אם אין לך מסרק, מצא במקום כף פלסטיק או בלון מנופח. שפשף את האובייקט במהירות בשיערך, או בפיסת פרווה, צמר או שטיח. החיכוך מפני שפשוף שני החומרים דופק אלקטרונים משוחררים מחפץ אחד על השני.
- שיער נקי מוליך יותר חשמל משיער מלוכלך (שומני).
- 2פתח את הברז שלך. תנו רק לזרם דק מאוד של מים. זה צריך להיות זרם חלק, לא כזה שמתפרק. זרם המים צריכים להיות על 1/8 אינץ '(0,32 ס"מ) רחב.
נסה שוב את הניסוי באמצעות מי מלח במקום מים מתוקים ובדוק אם יש שינוי. - 3הניחו את המסרק ממש ליד זרם המים מבלי לגעת בו. אם המסרק (או הכף או הבלון) הרים מספיק מטען, המים יתכופפו לעבר המסרק עם נפילתו.
- 4להבין איך זה עובד. מטענים חשמליים מגיעים בשני סוגים, חיוביים ושליליים. לאלקטרונים שהסתיימו על המסרק שלך יש מטען שלילי, בעוד שלמולקולות מים יש מטען חיובי מצד אחד ומטען שלילי מצד שני. מטענים חיוביים ושליליים מקרבים זה את זה, כך שכאשר המסרק קרוב מספיק, הצד החיובי של מולקולות המים נמשך בכיוון זה.
- כאשר המסרק המטען השלילי מתקרב למים, הוא דוחה את האלקטרונים, כך שלצד המים הקרוב ביותר למסרק יש מטען חיובי. האטרקציה בין מטען חיובי זה ואת התוצאות המסרקות טעון השלילי בתוך כוח שקול על המים, כיפוף הנחל.
חלק 2 מתוך 2: השלמת ניסויים נוספים
- 1התנסו במשתנים שונים. כיפוף מים שוב, אך שנה את המשתנים, כל אחד. ניתן לשנות את טמפרטורת המים, את גודל המסרק, את חומר המסרק ואת כמות המים היוצאת מהברז. ראה כיצד משתנים שונים משפיעים על תוצאת הניסוי. אתה יכול להסביר מדוע?
- האם טמפרטורת המים משפיעה על מידת הכיפוף שלהם?
- האם חפץ גדול יותר גורם למים להתכופף יותר?
- האם החומר ממנו עשוי האובייקט משפיע על יכולתו לכופף מים?
- כיצד חוזק זרם הנחל משפיע על מידת כיפופו?
המסמך מוקלט, ואז "מודפס" דף חשמל בחשמל סטטי באמצעות דפוס זה. - 2שחקו בחשמל סטטי בדרכים אחרות. נסה לשפשף בלון מנופח בשיערך כמה שיותר מהר. שים בעדינות את הבלון על חלקת קיר חשופה ושחרר. אם הבלון הרים מספיק מטען, הוא יישאר שם על הקיר מבלי ליפול.
- זה עובד מכיוון שהבלון כמעט לא שוקל כלום, ולכן כוח המשיכה בקושי משפיע עליו. המשיכה החשמלית בין הבלון לקיר חזקה מספיק כדי לעמוד במשיכת העולם כולו!
- אתה יכול גם לקרוע פיסות נייר קטנטנות ולהרים אותן עם הבלון.
- 3למד על הארקה. כשאתה מנסה את הניסוי הזה, אולי היית מניח את המסרק ואז מגלה שהוא לא יכול לכופף מים יותר אחרי שאתה מרים אותו שוב. יש אובייקטים (במיוחד מתכתיים) שיכולים למצוץ את כל האלקטרונים הנוספים בנגיעה, כך שהמסרק שלך מאבד את מטענו. זה נקרא "הארקה". מדענים ומהנדסים משתמשים בהארקה בכוונה כדי להגן על עצמם מפני התחשמלות. גם אתה יכול:
- המתן עד יום יבש, כשזה זמן לא ירד גשם. חשמל סטטי מצטבר הרבה יותר מהר כשאין כמעט מים באוויר.
- מצא חפץ שלעתים קרובות נותן לך זעזוע. זו עשויה להיות מכונית לאחר שישבת בה זמן רב, ידית דלת ממתכת או מגלשת מגרש משחקים.
- לפני שנוגעים בחפץ, תקוע אותו במתכת כמו מטבע, מפתח או מוט מתכת (או לפני שתצא מהמכונית, תקע את מסגרת המתכת). האלקטרונים יזרמו במהירות למתכת שאתה אוחז בה, ואז ללא מזיק לתוכך. כעת אתה יכול לגעת באובייקט מבלי להזדעזע.
- לפעמים, אם הצטברו הרבה אלקטרונים, אתה יכול לראות ניצוץ כשהם קופצים אל הדבר שאתה מחזיק.
- במכשירי מכונות צילום משתמשים בחשמל סטטי. המסמך מוקלט, ואז "מודפס" דף חשמל בחשמל סטטי באמצעות דפוס זה. כאשר מרססים טונר על הנייר, הוא נצמד לאזורים במטען שלילי בלבד.
המים מכילים מטענים חיוביים ושליליים, אך אלה לא כולם באותו מקום, הם פרוסים על פני כל זרם המים. - זה יעבוד רק בתנאים יבשים. נסה לעשות זאת ביום עם לחות נמוכה, ואל תעשה זאת מיד לאחר שמישהו התקלח. כאשר הוא לח, הכל מצופה בסרט דק של מים, מה שמקשה על העברת האלקטרונים. מולקולות המים בסרט (כמו גם באוויר) לוכדות אלקטרונים שאחרת ילכו לאובייקט שאתה טוען.
- מסרק פלסטיק או בלון
- ברז מים [לוודא זרם של מים הוא 1/8 אינץ '(0,32 ס"מ) רחב]
- סוודר
קרא גם: כיצד להבחין בין חומצות לבסיסים?
שאלות ותשובות
- כיצד ניתן לטעון חפץ?אתה יכול לטעון חפץ על ידי שפשוף אותו על כל פיסת בד, מכיוון שהוא גורם למטען בו, או שאתה יכול לטעון חומר על ידי העברת חשמל דרכו.
- האם לעט פלסטיק טעון תהיה השפעה על טפטוף מים קטן?לא, מכיוון שהמים הם ניטרליים הם אינם מגיעים לטעינה כלשהי גם אם מביאים אליה חלקיק טעון או חומר.
- מדוע המים מתכופפים בגלל אנרגיה סטטית?המים מכילים מטענים חיוביים ושליליים, אך אלה לא כולם באותו מקום, הם פרוסים על פני כל זרם המים. לכן כאשר אתה מזיז אובייקט טעון לעבר המים, האובייקט ימשוך אליו את חלקיקי המטען האחד, ודוחה חלקיקיו של המטען השני.
- מדוע מסרק פלסטיק עובד טוב יותר מאשר מסרק מתכת במים "מכופפים"?זה קשור למספר האלקטרונים בקליפות הערכיות של החומרים. בפלסטיק יש מעט מדי; במתכות יש יותר מדי.
- האם למליחות המים יש השפעה כלשהי על מידת הכיפוף שלהם?זו שאלה נהדרת. נסה שוב את הניסוי באמצעות מי מלח במקום מים מתוקים ובדוק אם יש שינוי.
תגובות (2)
- הניסוי המסוים הזה הוכיח לי שאפשר למצוא אלקטרונים בגוף האדם. גם לחשמל סטטי יש צורות שונות של מיקומים.
- זה עזר לי בבחינות שלי.
