L’ELETTRIZZAZIONE IN LABORATORIO L’esperienza si articola in due parti: la prima al banco, la seconda alla cattedra con gli elettroscopi. Prima parte Avete a disposizione il seguente materiale: - asticella di plexiglas da sospendere sul supporto (attenzione all’ago: è facile infilzarsi la mano!) - bacchette di plexiglas, ebanite, ceralacca - strisce di vinilite e di acetato di cellulosa - panni di lana, di cotone e di seta Sistemare l’asticella di plexiglas sul supporto ad ago e controllare che non vi siano inizialmente cariche presenti avvicinando ad essa l’altra bacchetta di plexiglas (se c’è attrazione o repulsione vanno scaricate). Togliere l’asticella dal supporto e strofinare energicamente uno degli estremi con uno dei panni. Senza toccare con la mano l’estremo strofinato rimettere l’asticella sul supporto. Con lo stesso panno strofinare la bacchetta di plexiglas e avvicinarla all’asticella, osservando se c’è attrazione o repulsione: avvicinare poi la parte del panno strofinata (che è bene non toccare) e vedere cosa succede. Ripetere le stesse azioni con le bacchette di ebanite e di ceralacca e le strisce di vinilite e di acetato. Terminato il giro, ripetere da capo tutte le operazioni descritte con gli altri due panni, compilando via via le seguenti tabelle: Asticella strofinata con la lana Lana Cotone Seta Plexiglas Ebanite Ceralacca Vinilite Acetato Asticella strofinata col cotone Lana Cotone Seta Plexiglas Ebanite Ceralacca Vinilite Acetato Asticella strofinata con la seta Lana Cotone Seta Plexiglas Ebanite Ceralacca Vinilite Acetato Alcuni PICCOLI consigli: 1) strofinate con delicatezza la bacchetta di ceralacca 2) cercate di non toccare con le mani le parti strofinate 3) non toccate l’asticella con le bacchette 4) strofinate con attenzione le strisce di vinilite e acetato. Quesiti 1) L’azione del panno strofinato è opposta o uguale a quella della bacchetta di turno? 2) Osservate solo attrazione o repulsione? C’è qualche caso in cui non si osserva nulla? 3) Sapete già che esistono due tipi di carica. In base a questo, secondo voi è possibile identificare i segni delle cariche che avete messo sulle bacchette e sui panni? 4) Secondo voi, i risultati osservati potrebbero essere spiegati con l’ipotesi che esistano tre tipi di carica? 5) Che tipo di elettrizzazione avete usato per caricare le strisce e le bacchette? 6) Da dove pensate vengano le cariche che l’esperimento sembra evidenziare? È giusto dire che sono state create da voi? Oppure...? 7) Che cosa succederebbe se strofinaste una bacchetta metallica ripetendo tutte le fasi dell’esperienza? Seconda parte Materiale a disposizione: - 2 elettroscopi di Kolbe, sferette e cilindri conduttori, pozzetto di Faraday, sfera su bacchetta isolante - bacchettone di plexiglas, panno di lana Strofinate col panno di lana il bacchettone e avvicinatelo ad uno degli elettroscopi (senza toccarlo), sul quale avrete posto una sferetta metallica. Osservate cosa succede e notate se il fenomeno persiste dopo aver allontanato la bacchetta. - Che tipo di elettrizzazione ha subito l’elettroscopio? - La carica sull’elettroscopio da dove viene? Ha stesso segno di quella sulla bacchetta o ha segno opposto? Togliete la sferetta e sostituitela col conduttore cilindrico su entrambi gli elettroscopi. Metteteli uno di fianco all’altro, in modo che i cilindri si tocchino. Riavvicinate poi il bacchettone strofinato, ma prima di allontanarlo separate gli elettroscopi (senza toccare i cilindri!). Solo dopo allontanate il plexiglas. - Che cosa succede, e perché? - Che tipo di elettrizzazione hanno subito gli elettroscopi? - Da dove vengono le cariche presenti sugli elettroscopi? Hanno lo stesso segno di quella sul bacchettone? - Le cariche sugli elettroscopi hanno lo stesso segno? Come potete scoprirlo? - Secondo voi il bacchettone ha perso la sua carica nel processo? Perché? - Tutto questo vi sembra in accordo col principio generale di conservazione della carica? Provate a cercare una spiegazione. Togliete i cilindri dagli elettroscopi; rimettete sul primo la sferetta metallica e sul secondo sistemate il pozzetto di Faraday. Allontanate gli elettroscopi il più possibile (perché?). Toccando col dito l’esterno del pozzetto di Faraday, avvicinate il solito bacchettone strofinato senza contatti. Togliere prima il dito dal pozzetto e poi allontanare il bacchettone. - Come spiegate quello che si osserva? - Che tipo di elettrizzazione avete sfruttato? - Da dove viene la carica che sembra apparire dal nulla? Il suo segno è lo stesso di quella del bacchettone? Come potete scoprirlo? Caricate il pozzetto di Faraday e inserite al suo interno la sfera su bacchetta isolante, fino a toccare il fondo. - La sfera si carica? Perché? Come potete verificare se c’è carica su di essa? Toccate ora con la sfera l’esterno del pozzetto. - La sfera si carica oppure no? Come potete verificarlo? Scaricate il pozzetto di Faraday. Caricate la sfera su bacchetta e inseritela nel suo interno, senza contatti. - Che cosa succede e perché? - Di che segno è la carica che compare? Toccate ora il fondo. - Che cosa succede e perché? La sfera è ancora carica? Perché?
