بكرة التحكم عن بُعد

استخدم الإلكترونات والبروتونات في لف عبوة.

افرك بالونًا على رأسك، ثم شاهد عبوة الصودا وهي تتسابق على الأرض أو المنضدة. بينما تلاحظ التفاعل بين الإلكترونات والبروتونات، ستكتشف أيضًا سبب تماسك الملابس معًا في المجفف.

عرض فيديو

الأدوات والخامات

• عبوة صودا فارغة.

• بالون.

• شعرك (يفضل أن يكون جافًا، وليس شعرًا قصيرًا جدًّا، ولا يوجد عليه أية منتجات للشعر).

• سطح مسطح مثل منضدة أو الأرض.

التجميع

انفخ البالون واربطه.

ماذا تفعل وماذا تلاحظ؟

ضع العبوة على جانبها على منضدة أو على الأرض؛ أي مكان مسطح وأملس. امسكها بإصبعك حتى تظل ثابتة.

افرك البالون ذهابًا وإيابًا بسرعة على شعرك.

أمسك البالون على بُعد بوصة (2.5 سم) من جانب العبوة. ستبدأ العبوة في التدحرج دون أن تلمسها.

حرك البالون بعيدًا عن العبوة –ببطء– وستلاحق العبوة البالون. إذا حركت البالون إلى الجانب الآخر من العبوة، فستتدحرج في الاتجاه الآخر.

إلى أي سرعة يمكن أن تتدحرج العبوة؟ إلى أي مدى يمكنك دحرجة العبوة قبل أن تتوقف؟ هل ستتدحرج صعودًا؟

ادع بعض الأصدقاء –واطلب منهم إحضار العبوات والبالونات الخاصة بهم– واستبقوا عبر الغرفة أو على طول الرصيف.

ما الذي يحدث؟

عندما تفرك بالونًا على شعرك، ينتهي الأمر بالبالون محملًا بالإلكترونات.

عبوة الألمنيوم الفارغة مشحونة بشكلٍ محايدٍ، مما يعني أنها تحتوي على عددٍ متساوٍ من الإلكترونات والبروتونات المنتشرة فيها بالتساوي. عندما يوضع الجزء المشحون سلبًا والمحمَّل بالإلكترونات من البالون بالقرب من العبوة، فإنه يدفع الإلكترونات في جزء العبوة الأقرب إلى البالون بعيدًا لأن جسمًا سالب الشحنة يطرد الأشياء الأخرى سالبة الشحنة (الشحنات المتماثلة تصد بعضها بعضًا). نظرًا إلى وجود عدد أقل من الإلكترونات في تلك المنطقة من العبوة الآن (ومن ثمَّ عدد بروتونات أكثر نسبيًّا)، فقد أحدثت شحنة موجبة في تلك المنطقة من العبوة. 

من ثم يجذب البالون السالب الشحنة الجزء الموجب الشحنة من العبوة، فيسحبها نحو العبوة؛ لأن الجسم الموجب الشحنة يجذب الأشياء سالبة الشحنة. (صحيح أن الأضداد تتجاذب!)

أثناء تدحرجها، يجري إبعاد الإلكترونات الموجودة في العبوة الأقرب إلى البالون باستمرار، مما يتسبب في جذب المنطقة المشحونة إيجابيًّا من العبوة الأقرب إلى البالون في اتجاه البالون. نتيجةً لذلك، طالما أن البالون موجود أمام العلبة مباشرة، ستتدحرج العبوة نحوه.

المُضي قدمًا

التجاذب بين البروتونات والإلكترونات يجعل الملابس تلتصق بعضها ببعض في المجفف. عند تجفيف الملابس في المجفف، تحتك الأقمشة المختلفة بعضها ببعض. نتيجةً لذلك، قد تحتك الإلكترونات من جورب قطني (على سبيل المثال) بقميص بوليستر، مما يجعلها تلتصق بعضها ببعض وتحدث شررًا عند فصلها بعضها عن بعض.

ربما تكون قد استخدمت قطع قماش مضادة للكهرباء الساكنة في مجففك. عندما ترتد هذه الملاءات مع ملابسك، فإنها تضيف طلاءً موحدًا مضادًا للكهرباء الساكنة على القماش. فعوضًا عن احتكاك القطن بالبوليستر، لديك طلاء مضاد للكهرباء الساكنة على القطن يحتك بالطلاء المضاد للكهرباء الساكنة على البوليستر. فلا تكشط أية إلكترونات، ومن ثم لا يوجد تشبث ثابت.

 Exploratorium, 2022

© by the Exploratorium 2022