Problema — Getto d'acqua deviato da una bacchetta

Testo

Sfreghi una bacchetta di plastica con un panno di lana e la avvicini a un getto sottile d’acqua da un rubinetto. Il getto si curva. Cosa indica questo? L’acqua è elettricamente carica?

Soluzione

Cosa succede. Strofinando, la bacchetta si carica (per esempio negativamente). La molecola d’acqua è un dipolo permanente: le cariche in essa sono già separate (l’ossigeno leggermente negativo, gli idrogeni positivi). Avvicinando la bacchetta, le molecole del getto si orientano, rivolgendo verso la bacchetta il lato di segno opposto.

Perché il getto si piega. Sul lato vicino (segno opposto) l’attrazione è più forte che la repulsione sul lato lontano, perché la forza va come $1/r^2$:

$F \propto \frac{1}{r^2},\qquad r_{\text{vicino}} < r_{\text{lontano}} \;\Longrightarrow\; F_{\text{attr}} > F_{\text{rep}}$

La risultante è un’attrazione netta e il filo d’acqua si curva verso la bacchetta.

L’acqua è carica? No. L’acqua resta globalmente neutra: non le viene trasferita carica netta. La deviazione è dovuta all’orientamento dei dipoli (polarizzazione), non a una carica dell’acqua.

$\ev{\text{orientamento dei dipoli d'acqua}\Rightarrow\text{attrazione; l'acqua resta neutra}}$

Collegamenti

Argomenti: Elettrostatica Concetti: Dipolo elettrico · Carica elettrica