Materiale:
- carta stagnola
- 2 lattine
- 1 pinza o un pezzo di ferro
- 1 matita
- 1 filo di cotone
- 1 tappo di lattina
La stagnola va collegata allo schermo del televisore a tubo catodico, con un filo colleghiamo la stagnola ad una lattina e l'altra lattina sarà collegata alla massa. Il tappo della lattina sarà il nostro centro sostenuto dal filo collegato alla matita. Nel momento in cui il televisore viene acceso la stagnola si elettrizza e le cariche si trasferiscono sulla lattina la quale si carica.
Quesiti
Perché il tappo della lattina si muove?
La grandezza della stagnola influenza la carica ce si trasmette sulle lattine? (motivare la risposta)
Vento elettrostatico
Punta metallica di materiale conducente
candela
generatore di Van Der Graff
Procedimento:
L'esperimento consiste nel collegare il generatore di Van Der Graaf a
questo oggetto appuntito.
Avvicinando poi una candela si potrà notare una sorta di vento.
Il vento è causate essenzialmente dall'effetto punta.
L'effetto punta è il fenomeno per cui le cariche distribuite sulla
superficie di un conduttore si concentrano nelle parti in cui il
raggio di curvatura è minore, perciò subiscono una pressione
maggiore, così sfuggono più facilmente generando scariche.
Supponendo che la punta si carichi di un certo segno (-), essa
attirerà gli ioni del segno opposto (+), e respngerà quelli dello
stesso segno (-), allontanandosi così rapidamente dalla punta da
creare un fenomeno fisico percettibile, il vento elettrostatico.
Quesiti:
1-Perchè ad un certo punto del video la candela anche se posta
vicino alla punta non subisce gli effetti del vento?
2- Se spostiamo la candela ai lati ci sarà lo stesso effetto?
Risposte per la campana di Franklin
RispondiElimina1)Il tappo della lattina si muove perché il tappo, inizialmente privo di carica, viene attirato da una delle due lattine, la tocca, acquista una carica dello stesso segno e, di conseguenza, viene respinto verso l'altra lattina che ha una carica opposta, qui perde la carica iniziale e ne acquista una dello stesso segno di quella della lattina, a questo punto viene respinto verso l'altra lattina e così via, il ciclo si ripete sino a che il televisore è in funzione
2)Le dimensioni della carta stagnola influenzano la carica che si trasmette sulle lattine.
In poche parole se la superficie della carta stagnola raddoppia la quantità di cariche raddoppia. Se dimezza ,dimezza anche la quantità di cariche che arrivano alla lattina
Inizialmente la fiamma rimane ferma perchè occorrono alcuni secondi per la ionizzazione dell'aria circostanre alla punta e quindi solamente dopo che sia trascorso questo tempo si potranno vedere gli effetti del vento elettrostatico.
RispondiEliminaSe spostiamo la candela ai lati l'effetto che vedremo sarà di gran lunga inferiore o quasi nullo poichè la concentrazione di elettroni l'abbiamo nelle punte e non sulle superfici lisce.
RispondiEliminaconsiglio per il gruppo
RispondiEliminabene, peccato che non abbiate inserito anche il lavoro sul generatore di tensione ad acqua (kelvin water dropper) avrei trovato questo articolo
http://arxiv.org/abs/1309.2866 (scaricate pdf)
sul tema. in questo caso avreste potuto fare una qualche domanda la cui risposta andava cercata nell'articolo.
2. Se spostiamo la candela ai lati l' effetto sarà minore perché ci sono meno concentrazione di elettroni in confronto alla punta dello strumento dove il vento è più consistente .
RispondiEliminaQuesto commento è stato eliminato dall'autore.
RispondiEliminaRisposte per la campana di Franklin
RispondiElimina1.il tappo della lattina si muove perché è soggetto al passaggio di cariche da una lattina al altra .
2.Le dimensioni della carta stagnola influenzano la carica che si trasmettano sulle lattine infatti la grandezza della carta stagnola è proporzionale alla quantità di cariche che arrivano alla lattina
RISPOSTE PER LA CANDELA:
RispondiElimina1) non saprei
2). Se spostiamo la candela ai lati l' effetto sarà minore o adirittura impercepibile perché la concentrazione di elettroni è minore
Risposta Campana di Franklin:
RispondiEliminaIl tappo si muove perchè essendo privo di carica viene attratto da una delle due lattine la quale trasferisce all'oggetto una carica dello stesso segno respingendola verso l'altra lattina dove per contatto perde la carica e ne assume un'altra uguale a quella dell'altra lattina respingendosi coì verso l'altra dando nuovamente inizio al processo.
La dimensione della carta stagnola influenza la carica che si trasmette perchè c'è una proporzionalità tra la grandezza della carta e la carica.
Risposte candela:
2) No, sarà minore.
Risposta CAMPANA DI FRANKLIN:
RispondiElimina1-Il tappo della lattina si muove, perché essendo neutra e le lattine vengono caricate dal filo, che è attaccato alla carta stagnola e al televisore, viene attratto e poi respinto dalle due lattine.
La grandezza della stagnola influenza la carica che si trasmette sulle lattine, perché tra la carta stagnola e la carica c'è una proporzionalità diretta, cioè se aumenta la superficie della carta aumentano anche le cariche
Risposta CANDELA:
1-Ad un certo punto del video la candela anche se posta vicino alla punta non subisce gli effetti del vento, perché da lontano si ha una maggiore ionizzazione d'aria, e quindi la candela di piega orizzontalmente, invece alla punta si ha una minore ionizzazione e quindi la candela ci mette qualche secondo a piegarsi
2- Se spostiamo la candela ai lati non ci sarà lo stesso effetto, ma sarà minore rispetto al centro
Campana di Franklin
RispondiElimina1)Il tappo si muove perché è sottoposto all'attrazione delle due lattine che vengono caricate grazie al generatore(TV)
2)Si perché essa raccoglie le cariche più è grande più cariche raccoglie
Candela
2)Non si vedrà quasi affatto perché la concentrazione di elettroni che sfugge e molto ridotta
CAMPANA DI FRANKLIN
RispondiElimina1-Il tappo della lattina si muove perchè, dato che le due lattine laterali sono state caricate una positivamente e l'altra negativamente, subito il tappo è neutro poi, dandogli un po la spinta verso una lattina qualunque si carica del segno di cui era caricata la lattine, poi a sua volta cè l'altra carica posta all'esterno dell'altra lattina che la attrae e poi continua questi 'movimenti' in modo ciclico.
2- La carta stagnola posta sullo schermo della televisione influenza le cariche elettriche 'assorbite', infatti se prendiamo un piccolo pezzo di carta stagnola il tappo della lattina si muoverà molto lentamente, al contrario, se prendiamo molta carta stagnola le cariche saranno maggiori e il tappo si muoverà molto velocemente.
Un'altra cosa che si può osservare è il modo di mettere la carta stagnola: infatti se la mettiamo senza cura, creando 'punte' le cariche si disperderanno molto più facilmente.
CANDELA
1- La candela ci mette qualche secondo a subire gli effetti del vento perchè quando noi accendiamo il generatore gli elettroni posti davanti alla punta non si elettrizzano immediatamente, ma ci mette qualche secondo.
2- Se spostiamo la candela ai lati di questo oggetto 'appuntito', così come lo avete chiamato voi', l'aria non sarà cosi forte quanto al centro e questo spiega perchè se mettiamo la candela ai lati l'effetto non sarà uguale.
CAMPANA DI FRANKLIN:
RispondiElimina1)La TV carica le due lattine e la loro attrazione fa muovere il tappo.
CANDELA:
1)Gli elettroni posti davanti alla punta non si elettrizzano immediatamente, ma ci mettono qualche secondo.. quindi la candela non subisce immediatamente l'effetto dello spostamento d'aria.
2)Se spostiamo la candela ai lati dell'oggetto, l'aria non sarà forte come al centro e questo spiega perchè mettendo la candela di fianco non otteniamo lo stesso effetto.
Completo il mio commento sopra rispondendo alla domanda numero 1 della candela
RispondiElimina1)La candela ci mette qualche secondo a subire gli effetti del vento perché dopo che il generatore viene messo in funzione gli elettroni che si trovano sulla punta ci mettono qualche secondo ad elettrizarsi
CAMPANA
RispondiElimina1) Il tappo si muove perchè non essendo carico è attratto da una lattina (caricate grazie alla TV) che trasmette al tappo una carica dello stesso segno e perciò si respingono. Quando il tappo tocca l'altra lattina perde la carica e ne assume un'altra, questa volta uguale a quella dell'altra lattina, e si respingono nuovamente.
2) Si, la grandezza influenza la carica
CANDELA
2) No, sarà minore
Questo commento è stato eliminato dall'autore.
RispondiElimina1-Il tappo della lattina si muove perché il tappo, inizialmente privo di carica, viene attirato da una delle due lattine, la tocca, acquista una carica dello stesso segno e, di conseguenza, viene respinto verso l'altra lattina che ha una carica opposta, qui perde la carica iniziale e ne acquista una dello stesso segno di quella della lattina, a questo punto viene respinto verso l'altra lattina e così via
RispondiElimina2-Le dimensioni della carta stagnola influenzano la carica che si trasmette sulle lattine.
se la superficie della carta stagnola raddoppia la quantità di cariche raddoppia. Se dimezza ,dimezza anche la quantità di cariche che arrivano alla lattina