تجربة استهلالية

أيّ القوى تؤثر عن بُعد؟

سؤال التجربة. ماذا يحدث عند دلك مسطرة بلاستيكية بقطعة صوف ثم تقريبها إلى قصاصات ورقية؟

التحليل:

ماذا حدث لقصاصات الورق عندما قرّبت المسطرة البلاستيكية إليها؟ وماذا حدث للقصاصات التي التصقت بالمسطرة؟ هل لاحظت نتائج غير متوقعة عندما قربت المسطرة إلى قصاصات الورق؟ إذا كان هناك نتائج غير متوقعة فصِفها.

عندما تصبح المسطرة المشحونة قريبة جداً من قصاصات الورق فإنها تجذبها، ثم تتنافر القصاصات التي التصقت بالمسطرة بعد ذلك، قد لا يتوقع بعض الطلاب انجذاب قصاصات الورق إلى المسطرة إلاّ بتقريب المسطرة وملامستها للقصاصات.

التفكير الناقد:

ما القوى المؤثرة في قصاصات الورق قبل تقريب المسطرة إليها؟ وماذا يمكنك أن تستنتج عن القوى المؤثرة في هذه القصاصات بعد تقريب المسطرة البلاستيكية إليها؟ ضع فرضيات توضح التأثير الذي أحدثته المسطرة في القصاصات الورقية، مستعيناً بإجاباتك عن السؤالين السابقين.

هما: قوة الجاذبية الأرضية إلى أسفل، والقوة العمودية المتمثلة في قوة دفع سطح الطاولة للقصاصات إلى أعلى. ولأن هاتين القوتين في حالة اتزان فإن القصاصات لا تتحرك. وعند تقريب المسطرة المشحونة من القصاصات فإنها تؤثر فيها بقوة كهربائية تجعل القوى المؤثرة في القصاصات غير متزنة. ولأن الشحنات المختلفة تتجاذب فإن القصاصات تتحرك نحو المسطرة، وعندما تلامس قصاصة ورق المسطرة المشحونة تنتقل بعض الشحنات من المسطرة إلى هذه القصاصة، وعندها يُصبح لهم الشحنة نفسها، لذا تتنافر هذه القصاصة مع المسطرة البلاستيكية المشحونة وتبتعد عنها.