Já aconteceu com você que ao tirar um suéter de lã você levou um leve choque ou viu como seu cabelo ficou em pé? Ou que quando você anda sobre um tapete e toca em algo metálico sente uma faísca?
Tudo isto tem a ver com um fenómeno fascinante que chamamos de eletrificação por fricção. Embora pareça mágica, na verdade é ciência. E depois de entender isso, você poderá impressionar seus amigos com seu conhecimento elétrico.
Primeiro, vamos falar sobre o básico: átomos
Para entender a eletrificação, primeiro precisamos saber como as coisas são feitas.
Tudo ao nosso redor, inclusive nós, é feito de pequenas partículas chamadas átomos. Os átomos são tão pequenos que não podem ser vistos nem mesmo com o microscópio mais poderoso, mas estão por toda parte.
Um átomo tem três partes principais:
- Prótons, que possuem carga positiva (+).
- Elétrons, que possuem carga negativa (-).
- Nêutrons, que não possuem carga; Eles são neutros.
Normalmente, os átomos têm o mesmo número de prótons e elétrons, o que significa que têm carga neutra. Ou seja, eles não estão eletricamente carregados.
O que acontece quando esfregamos dois objetos?
Quando esfregamos dois materiais, como um balão e um suéter, algo interessante acontece com os elétrons. Os elétrons não estão “presos” ao seu átomo como o cimento; Eles podem se mover, especialmente se encontrarem outro material que os atraia mais.
Por exemplo:
- Se você esfregar um balão no cabelo, alguns elétrons do cabelo saltam para o balão.
- Isso deixa o balão com mais elétrons (carga negativa) e seu cabelo com menos elétrons (carga positiva).
Agora você tem duas coisas com cargas opostas. O balão está carregado negativamente e seu cabelo está carregado positivamente. É essa troca de elétrons que chamamos de eletrificação por fricção.
O que acontece com essas cobranças?
Agora que eletrificamos o balão e o cabelo, as coisas ficam divertidas.
Você provavelmente já ouviu falar que os opostos se atraem, certo? A mesma coisa acontece com cargas elétricas:
- Cargas opostas (positivas e negativas) se atraem.
- Cargas iguais (positivas e positivas ou negativas e negativas) se repelem.
Portanto, quando você aproxima o balão carregado do cabelo, os fios parecem “perseguir” o balão. O cabelo carregado positivamente está tentando se aproximar do balão carregado negativamente.
Exemplos de eletrificação por fricção
Onde mais podemos ver a eletrificação por fricção? Aqui estão alguns exemplos curiosos que certamente já aconteceram com você:
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Balão pegajoso
Depois de esfregar um balão no cabelo ou em um suéter, você pode colá-lo na parede. Por que isso está acontecendo? A parede tem carga neutra, mas o balão com carga negativa "empurra" os elétrons da parede, deixando a superfície com uma leve carga positiva. É por isso que eles ficam juntos! -
Cabelo em pé
Quando você tira um gorro de lã, a fricção entre o chapéu e o cabelo faz com que alguns elétrons sejam transferidos. Isso faz com que cada fio de cabelo tenha a mesma carga e, como cargas iguais se repelem, seu cabelo sobe em todas as direções. -
Atrair pequenos pedaços de papel
Se você esfregar uma caneta ou uma régua de plástico nas roupas, poderá atrair pequenos pedaços de papel. Isso ocorre porque o plástico fica eletricamente carregado e atrai as partículas neutras do papel. -
Faíscas no carpete
Em dias secos, andar no carpete com meias pode deixá-lo eletrificado. Quando você toca em algo metálico, como uma maçaneta de porta, a carga acumulada é rapidamente descarregada, criando uma faísca.
Por que isso acontece mais no inverno?
Certamente você já percebeu que esses choques e efeitos elétricos são mais comuns quando está frio, principalmente no inverno. Isso ocorre porque o ar frio é mais seco. A umidade do ar ajuda as cargas a se dissiparem rapidamente, mas em um ambiente seco, as cargas se acumulam e os efeitos são mais visíveis.
Materiais envolvidos na eletrificação
Nem todos os materiais são eletrificados da mesma maneira. Alguns têm maior probabilidade de perder ou ganhar elétrons. Aqui estão alguns exemplos:
- Materiais que tendem a perder elétrons: cabelo humano, lã, vidro.
- Materiais que tendem a ganhar elétrons: plástico, borracha, seda.
Isso significa que se você esfregar um pente de plástico no cabelo, o pente ganhará elétrons (ficará carregado negativamente) e seu cabelo perderá elétrons (ficará carregado positivamente).
E os metais?
Os metais são condutores, o que significa que permitem que os elétrons se movam facilmente através deles. Portanto, eles não ficam tão eletrificados pela fricção. Em vez de acumular cargas, eles rapidamente as descarregam no solo ou em outro objeto. É por isso que tocamos em algo metálico e sentimos uma faísca: o metal está ajudando a equilibrar as cargas.
Experimentos para experimentar você mesmo
A melhor maneira de aprender ciências é experimentando! Aqui estão algumas idéias para brincar com a eletrificação esfregando:
- Balão e papéis
- Esfregue um balão no cabelo ou em um suéter.
- Segure o balão perto de pequenos pedaços de papel e observe-os subir e grudar no balão.
- cabelo maluco
- Esfregue um pente de plástico no cabelo.
- Aproxime-o do cabelo de uma amiga (com cuidado) e veja se os fios sobem em direção ao pente.
- Cole um balão na parede
- Carregue um balão esfregando-o em um suéter ou no cabelo.
- Cole-o em uma parede seca e veja como fica ali.
- Brilho do tapete
- Ande sobre um tapete usando meias de lã ou algodão.
- Toque em algo metálico, como uma porta ou torneira, e sinta a descarga.
É perigoso?
Não se preocupe! As pequenas descargas que sentimos quando eletrificados não são perigosas.
No entanto, a eletricidade estática também pode ser responsável por coisas mais graves. Por exemplo, em um posto de gasolina, uma faísca de eletricidade estática pode ser perigosa se houver presença de vapores de gasolina. Por isso é importante seguir as regras de segurança em locais como esse.
O lado útil da eletrificação por fricção
Embora às vezes possa parecer uma simples curiosidade, a eletrificação por fricção tem aplicações práticas. Por exemplo:
- Filtros de ar eletrostáticos: Use cargas elétricas para reter partículas de poeira no ar.
- Impressoras a laser: usam cargas elétricas para atrair o toner para o papel.
- Fitas adesivas: Algumas usam eletricidade estática para melhorar a adesão.