Il palloncino strofinato che si attacca al muro
Strofinando un palloncino su un maglione di lana, alcuni elettroni passano dalla lana alla gomma: il palloncino si carica negativamente, il maglione positivamente, della stessa quantità. Avvicinato al muro, il palloncino ne orienta le molecole, che gli rivolgono il lato positivo: nasce un’attrazione che può reggerne il peso.
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attrazione verso il muro ≈ k Q² / (4 d²) · (εr − 1) / (εr + 1)
Nello strofinio non si crea carica: gli elettroni, legati più debolmente alla lana che alla gomma, passano da un materiale all’altro. Il palloncino acquista elettroni e diventa negativo, il maglione ne perde e diventa positivo: le due cariche sono uguali e opposte, la carica totale si conserva.
Anche una carica di pochi decimi di microcoulomb corrisponde a migliaia di miliardi di elettroni: la carica elementare è e = 1,6 · 10⁻¹⁹ C.
Il muro è un isolante e non ha cariche libere, ma le sue molecole si polarizzano: il lato positivo si avvicina al palloncino e quello negativo si allontana. Il lato positivo è più vicino e l’attrazione vince sulla repulsione. La formula (quella di una carica davanti a un dielettrico piano, qui con εr = 4) dice che l’attrazione cresce molto avvicinandosi; il palloncino resta su se l’attrito che ne deriva regge i suoi 5 grammi.
L’animazione mostra, la spiegazione fa capire
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