چگونه بادکنک را به دیوار بچسبانیم؟

اگر ساختمان اتمی عناصر را در نظر بگیریم، چنان که می‌دانیم یک اتم از اجتماع ذراتی به نام الکترون، پروتون و نوترون تشکیل شده است.

بار الکتریکی پروتون، مثبت و بار الکتریکی الکترون، منفی است و نوترونها فاقد بار الکتریکی هستند.تعداد الکترونها و پروتونهای یک اتم برابر است. پس در حالت عادی اتم یک جسم از نظر بار الکتریکی خنثی است؛ یعنی در این شرایط هیچگونه خاصیت الکتریکی از خود ظاهر نمی‌سازد.

در برخی مواد، مانند شیشه، پلاستیک می‌توان الکترونهای نزدیک به سطح را از طریق مالش مکانیکی، به ابریشم منتقل کرد. به همین، ترتیب الکترونهای اتمهای بر اثر مالش با پوست جانوارن، یا موی سر به علت این انتقال بار، بار منفی اضافه پیدا می‌کند، در حالی که میله شیشه‌ای یا پلاستیکی بر اثر مالش با ابریشم، الکترون از دست می‌دهد و بار مثبت پیدا می‌کنـد.

اگر چیزی بار الکتریکی مثبت پیدا کند، آنگاه چیز دیگری به همان اندازه بار منفی می‌گیرد.

هنگامی که موهای خود را به بادکنک میمالید، موهای شما بار الکتریکی مثبت و بادکنک بار الکتریکی منفی پیدا می‌کنند. با این کار، شما الکتریسیته نمی‌آفرینید بلکه الکتریسیته از قبل در آنجا حضور دارد. در هر اتم موهای شما، قبل از مالیدن، به تعداد مساوی الکتریسیته مثبت و منفی وجود دارد. الکتریسیته مثبت در هسته اتمها و الکتریسیته منفی در الکترونهای اطراف آنها؛ کار مالیدن فقط این است که بارهای مثبت و منفی را از هم جدا می‌کند. دلیل این امر این است که الکترون خواهی یا «تمایل به جذب الکترون» بادکنک از موهای شما خیلی بیشتر است. بر اثر تماس بار الکتریکی موهای شما منتقل و یک بی‌تعادلی در بار الکتریکی بادکنک ایجاد می شود. موی شما کسر بار منفی دارد که در اصطلاح می‌گوییم بار مثبت پیدا کرده است. اضافه بار منفی بادکنک نیز باعث می‌شود که بار بادکنک منفی شود. در نتیجه بادکنک و موی شما بار مساوی اما ناهمنام پیدا می‌کنند. انرژی‌ای که صرف مالیدن به موی شما می‌شود در بارهای جدا شده انباشته می‌شود. هر گاه بادکنک را به دیوار نزدیک کنیم،الکترون‌های آزاد موجود بر سطح دیوار به وسیله بادکنک دارای بار منفی رانده می‌شوند و به این ترتیب سطح دیوار دارای بار مثبت می‌شود که به سطح بادکنک که دارای بار منفی است نیروی جاذبه اعمال می‌کند این انرژی موجب چسبیدن بادکنک به دیوار می شود.

دلایلی که ممکن است باعث نچسبیدن بادکنک به دیوار شوند.

1- بادکنک ها خوب باردار نشده باشند.

2- احتمال دارد رطوبت هوا زیاد باشد در این صورت در روزی که رطوبت کم است آزمایش تکرار شود.اگر رطوبت هوا زیاد باشد مولکول های آبی که در هوا وجود دارد تعدادی از مولکولهای اضافی باد کنک را از آن جدا کرده،در نتیجه بار الکتریکی بادکنک ضعیف تر می شود.

3- اگر جریان هوا در اتاق زیاد باشد.

4- اگر نیروی وزن بادکنک از نیروی بار الکتریکی زیاد باشد.

وسیله های آزمایش: بادکنک - شانه ی پلاستیکی - نخ - پارچه ی پشمی.

جواب:

1: بادکنک را که از جنس پلاستیک است به پارچه پشمی مالش می دهیم تا باردار شود و سپس آنرا به دیوار می چسبانیم در اثر القای الکتریکی بادکنک به دیوار می چسبد. برای اینکه بادکنک مدت بیشتری بر روی دیوار بماند باید آنرا به دفعات بیشتری به پارچه پشمی مالش دهیم.

2- در اثر مالش شانه با پارچه پشمی در آن بار الکتریکی منفی ایجاد می شود. در این حالت اگر شانه را به باریکه آب نزدیک کنیم در اثر القای الکتریکی آنرا بطرف خود می کشد.

الف- موهای تمیز و خشک خود را با یک شانه پلاستیکی خشک شانه کنید چرا موهای شما مرتب نمی شوند و به دنبال شانه بلند می شوند؟ ب- با یک پارچه خشک، صفحه تلویزیون را تمیز کنید. چرا پرزهای پارچه به صفحه تلویزیون می چسبند؟ پ- در تاریکی لباس خود را از تن بیرون آورید، چرا جرقه زده می شود؟ پاسخ الف: در اثر تماس شانه با مو، شانه بار منفی و مو بار مثبت پیدا می کنند. به این علت موها به طرف شانه کشیده شده و از حالت مرتب خارج می شوند. پاسخ ب: صفحه تلویزیون از جنس شیشه است. هنگام تمیز کردن، الکترونها از پارچه به صفحه تلویزیون منتقل می شوند. در نتیجه به علت غیر همنوع بودن بار این دو، پرزهای پارچه به صفحه تلویزیون می چسبند. پاسخ پ: هنگام درآوردن لباس در اثر مالش لباس های رویی با لباسهای زیری، الکترونها رد و بدل شده و موجب زدن جرقه می شوند.