Física

MATERIAL

  • Un clip metàl·lic.

  • Una forquilla (no és absolutament necessari però facilita el procés).

  • Un got o un bol amb aigua.

  • Alcohol.

FONAMENT TEÒRIC

Les molècules d‟aigua estan unides mitjançant enllaços d‟hidrogen, que són un tipus d‟enllaç covalent: basat en compartir un electró o parells d‟electrons. Aquests enllaços creen una força dʻatracció entre molècula i molècula, que mantenen el conjunt adherit. Per a una molècula qualsevol situada en una posició central, és a dir, que tingui altres idèntiques en qualsevol direcció, les forces d'atracció acabaran anul·lant-se, per la qual cosa la força neta serà 0. En canvi, per a una que està en contacte amb una altra de diferent (per exemple, H2O i aire, tal com es planteja en aquest experiment), les forces no s'anul·laran, ja que la molècula d'aire no exerceix cap força atractiva sobre la d'aigua; donant lloc a una força en sentit oposat a la molècula daire; cap al centre de masses, en aplicar-se a cada molècula fronterera, prendrà la forma geomètrica que ocupa la menor superfície per unitat de volum. A més, les forces intermoleculars de la capa exterior formaran enllaços més forts, ja que no n'hi ha tantes per compartir electrons. I cal afegir que un altre factor que fa que els enllaços de les molècules d'aigua siguin forts en comparació amb altres líquids comuns és que aquestes són polaritzades, és a dir, una part de la molècula té càrrega negativa i l'altra positiva, ocasionant una altra força de atracció entre les molècules daquesta substància (i en estar les molècules més juntes, també es reforça la pròpia força dadhesió).

EXPERIMENT

Es col·loquen dos o tres imants a cada banda de la pila (amb el mateix pol tocant la pila):

En el moment en el que els dos imants toquen el filferro de coure, es genera un circuit elèctric tancat gràcies al voltatge de la pila. Aquest és només present en la part de bobina que envolta el muntatge dels imants i la pila. A partir del corrent elèctric, es genera un camp magnètic de la forma següent (a la dreta). És a dir, aquesta part de bovina es comporta com un imant.


La orientació del camp magnètic en respecte a la dels imants és la següent:

N----------S-N=======N-S-----------S

Tal com es pot observar, l'imant del davant de la pila està orientat inversament al camp magnètic generat per la bovina. Per tant, genera una força d'atracció sud-nord. L'imant del darrere té la mateixa orientació que el camp, per tant la força generada és de repulsió sud-sud.

Aquestes dues forces permeten el moviment de la pila per dintre del cable de coure.


És important que el material utilitzat sigui coure, perquè és un metall molt conductor però no magnètic.