En nuestra primera sesión realizamos varias demostraciones con el generador electrostático de Van de Graff y frotando varios materiales.
Para cerrar esa actividad, deben contestar (de modo individual) las siguientes cuatro preguntas. Sus respuestas deben colocarse en los comentarios de este blog.
La fecha límite para contestar el cuestionario es: antes de lunes 9 de feb. 2015.
1) Explica brevemente por qué la flama de la vela se apagaba a causa del "viento electrostático"
2) Logramos atraer y rodar una lata por medio de carga electrostática. En el caso de usar otro material, madera o plástico por ejemplo, ¿que esperas observar?
3) ¿Realizamos alguna demostración en base de obtener carga electrostática por contacto?
4) ¿Cuál demostración te impacto más? Explica brevemente.
Recuerden: Comuníquenos sus dudas. Estamos para orientarlos.
1) La flama de la vela se apaga a causa del "viento electrostático" porque al conectar el molino al Van de Graaf, las cargas son transmitidas a este molino y salen por sus cuatro puntas, estas cargas al salir al aire, ionizan a las moléculas de oxígeno que están alrededor de las puntas, esto genera una perturbación o movimiento desordenado del aire lo suficientemente fuerte para apagar la vela. Recordemos que el combustible de una vela son precisamente estas moléculas de oxigeno
ResponderEliminar2) Logramos atraer y rodar una lata por medio de carga electrostática. En el caso de usar otro material, madera o plástico por ejemplo, yo esperaría que no ocurriera nada. Pudimos mover la lata ya que está hecha de un material conductor, esto significa que si acerco un objeto cargado, por inducción puedo polarizar las cargas que lata posee, de manera que negativas queden cerca de positivas, al hacer esto con un material aislante no lograríamos mover nada, ya que las cargas no pueden distribuirse como ellas quisieran porque no pueden correr libremente.
3) Si se realizó una demostración de cómo obtener carga electrostática por contacto, el primer experimento, el cual consistió en cargar el Van de Graaf y después una compañera puso su mano sobre el Van de Graaf y se le pararon los pelos, es decir, obtuvo parte de la carga del Van de Graaf por contacto.
4) Me impactó la demostración de la lámpara y los rayos que se veían al acercarla al Van de Graaf, no sólo por estos rayos sino porque ocurrieron otros fenómenos que aún me son inexplicables como el rayo que salía del pie de la compañera al suelo. ¿Porque salía por ahí siempre ? ¿Porqué solo a ella le ocurrió esto?
Soy Luis Alejandro Hernández Maya
ResponderEliminar1) Cuando tenemos un objeto conductor cargado como el Van de Graaff, la carga se acumula en las puntas produciendo un enorme campo eléctrico. He leído dos versiones de por qué la vela se apaga. Una es porque la vela está ionizada y los iones de ésta son repelidos por el gran campo eléctrico que produce la punta. Dudo que esta teoría sea verdad, pues significaría que sólo un tipo de partícula cargada genera la vela, pero yo he visto un video donde ponen una vela entre dos placas cargadas con cargas opuestas y se observó que la mitad de ellas eran atraídas por una placa y la otra mitad por la otra. La segunda explicación del viento electrostático es que genera una corriente de aire por partículas en el ambiente (no de la vela) que al entrar en contacto con la punta quedan cargadas y son luego repelidas por ésta en dirección de la punta.
2) Espero ver en todos los materiales atracción, mientras que éstos no tengan carga eléctrica. Tanto en los materiales conductores como los no conductores se puede observar el mismo comportamiento en mayor o menor medida. Desde la lata hasta papelitos que quedan pegados al objeto cargado.
3) Sí. Cargamos por contacto un electrómetro a partir de un objeto que ya estaba cargado, es decir, a partir de un globo o un tubo de pvc.
4) La demostración que me impactó más fue haber visto iluminada la lámpara fluorescente a partir de las corrientes provocadas por los chispazos. Cuando una corriente pasa por la lámpara fluorescente, la mezcla de gases en su interior se ioniza y produce luz ultravioleta. El recubrimiento interior del tubo es fluorescente, absorbe la luz ultravioleta y transmite en el visible.
1.El fuego tiene la cualidad de ser buen conductor, pues tiene una gran cantidad de electrones en movimiento. Al acercar el fuego al viento electrostático (que es viento ionizado por inducción como consecuencia de acercar objetos que terminan en punta a un generador) empuja las partículas que tienen las misma carga, esto provoca que la flama de la vela se incline y, si la fuerza con la que se repelen las cargas es lo suficientemente intensa, incluso provoca que la llama se apague.
ResponderEliminar2. En el caso de la madera yo esperaría que la lata no se moviera, pues la madera no es un buen conductor y en consecuencia sería difícil de cargar, lo mismo con algunos tipos de plástico o vidrio. Sin embargo, si el material con el que pretendiéramos mover la lata fuese buen conductor, la lata seguramente se movería.
3. No. Únicamente realizamos demostraciones que implicaron cargar objetos por fricción (como el generador de Van de Graaf o mover la lata) o por inducción (como el viento electrostático o las campanas de Franklin)
4. El viento electrostático fue la demostración que más llamó mi atención y que más me impactó, pues apagar fuego simplemente utilizando cargas electrostáticas es algo en lo que no había pensado hasta antes de ver el experimento, además de que fue una demostración en la que interactuaban más de dos elementos y todos esencialmente distintos.
Sergio Javier Bustos Juárez
ResponderEliminar1) Explica brevemente por qué la flama de la vela se apagaba a causa del "viento electrostático"
Las cargas eléctricas se acumulan en la superficie del conductor pero mas aun en sus puntas. Estas cargas generaban un campo eléctrico que ionizaba las partículas de aire alrededor de ellas dándoles una carga igual a la que contiene, como eran del mismo tipo de carga se repelían y generaban una corriente de aire que apagaba la vela.
2) Logramos atraer y rodar una lata por medio de carga electrostática. En el caso de usar otro material, madera o plástico por ejemplo, ¿que esperas observar?
Depende mucho de que material estemos hablando y su forma ya que aunque todos los materiales se pueden cargar por inducción aunque sea muy levemente siguiendo el mismo procedimiento, para poder observar movimiento debemos vencer la fricción. Entonces si la fuerza de atracción que generan la barita y el objeto no es suficiente, no avanzará.
3) ¿Realizamos alguna demostración en base de obtener carga electrostática por contacto?
Sí, cuando cargamos a nuestras compañeras haciéndolas tocar la esfera del generador de Van der Graaf y la campana de Franklin con los caimanes.
4) ¿Cuál demostración te impacto más? Explica brevemente.
La de la lampara fluorescente, debido a que ese mismo día había ido al Universum y con una bobina de Tesla lograban encender una lampara igual sin ningún tipo de contacto directo entre la bobina y la lampara, en cambio con el generador de Van der Graaf tenias que tocarlo o acercarla lo suficiente para que las cargas lograran "saltar" a la lampara.
ResponderEliminar1.
La esfera superior de metal del Van der Graaff se carga positivamente y por medio de unos cables caimanes (por contacto) se carga el aspa giratoria (positivamente). Como las aspas terminan en punta, hay una mayor densidad de carga en los extremos, lo que provoca que la ionización del aire a su alrededor, atrayendo los iones negativos de oxígeno a las puntas. Si hay una vela cerca, la flama se “doblará” lo que nos indica que esta es rica en iones positivos (carga positiva) por lo que repele al aspa, lo que creará el efecto de “viento eléctrico”; pero como los iones negativos de oxígeno (presentes en el aire ionizado) son atraídos al aspa, provocará que no haya suficiente oxígeno para que la vela realicé el proceso de combustión y en consecuencia termine apagándose la vela.
2.
No, debido a que el efecto observado es debido a que por inducción se cargó la lata y el que un cuerpo se cargue por inducción depende completamente de las características del material con el que esté hecho, ya que si es un buen conductor como en el caso de los metales, el flujo de electrones será mayor que en un aislante, como puede ser la madera y en general la mayoría de los polímeros (plásticos); aunque algunos de ellos pueden llegar a ser semiconductores.
3.
Sí, cuando se le pidió a una persona que tocara el generador con la mano, provocando que la carga se distribuyera por todo su cuerpo. Lo anterior se evidencia con el hecho de que su cabello se levanta, esto debido a que la densidad de carga (positiva) será mayor en las puntas , lo que provocará la repulsión de la carga del cabello con la del generador Van der Graaff.
4.
El de la lámpara de neón, porque al momento en que se acercaba el extremo de la lámpara, se generaba un rayo (debido a la ionización del aire alrededor del Van der Graaff) que provocaba la conducción de cargas que hacían posible encendido de la lámpara.
1) Una explicación del fenómeno del “viento solar” observado es la siguiente: tenemos el aspa giratoria conectada al generador Van de Graaff por medio de cables caimanes. Al ser accionado el generador y producirse una diferencia de potencial en la esfera acumulando cargas positivas en ésta (de acuerdo al funcionamiento habitual del generador) por conducción se induce una carga positiva en el aspa giratoria, acumulándose una considerable cantidad de la carga en las terminaciones en punta. Sabemos, por otra parte, que al encender una vela, lo que produce la llama es la combustión del oxígeno alrededor de la mecha. Acercando la vela encendida a la punta del aspa, lo que sucede es que al ser atraídos los iones de oxígeno del aire muy cercano a la punta cargada positivamente, la llama, con acumulación de cationes del mismo, es “repelida” de la punta, observándose el efecto de un viento soplando a la llama. Esta separación de los iones y cationes de oxígeno en el aire alrededor de la punta, provocará que no haya suficiente oxígeno para que la llama siga encendida, y por eso se apagará.
ResponderEliminar2) El efecto que se espera observar depende del material. Para el caso de materiales como madera o plástico, no se espera observar un efecto así debido a la conductividad. Lo que se hizo fue por medio de inducción transmitir carga a la lata, atrayendo carga opuesta (dentro del aluminio de la lata) a la carga del tubo y por eso conseguir que la lata rodara atraída hacia él. En materiales no conductores o aislantes es más difícil inducir una carga, puesto que los electrones del material no fluyen tan fácilmente, aunque hay algunos plásticos que son más conductores que otros.
3) Sí, cuando algunos compañeros del laboratorio tocaron la esfera del Van de Graaff (aislados de Tierra) y recibieron carga en sus cuerpos, manifestada en su cabello erizado. Otra ejemplo fue el del electroscopio que mostró el profesor (actividad que fue realizada por todos en la siguiente sesión) tocando con una vara cargada la terminal de éste y provocando la inclinación de la aguja.
4) La demostración que más me impactó fue la de la de la lámpara de neón, descargando la esfera del Van de Graaff, lo cual se hacía sosteniendo la lámpara cerca de la esfera. Fue una forma llamativa de ver como la carga fluye. Fue curioso observar y sentir como la corriente escapaba del generador para pasar por mí y llegar a Tierra.