Construcción de un modelo

1. Construcción de un modelo

2. Describir lo que ve, y no (por ahora) explicarlo  Pega un pedazo de cinta adhesiva transparente (unos 20 cm) en tu mesa. Pasa la uña por encima para asegurarte de que esté bien pegado. Ahora tomándolo de una punta, despégalo de un tirón. Todavía sosteniéndolo de una punta, acércalo a diferentes objetos (pero trata de que no toque los objetos… no hay problema si los roza). ¿Qué pasa?  ¿Se manifiesta esta propiedad en cualquier objeto? Es decir, ¿pasa lo mismo con cualquier cosa a la que acerques la cinta?  ¿Es permanente esta propiedad? ¿Qué puedes hacer para que desaparezca? ¿Qué ocurre cuando la cinta toca tus manos u otros objetos?  Pega dos trozos de cinta adhesiva en la mesa, uno al lado del otro. Despégalos de un tirón. Prueba cada una de las cintas por separado acercándolas a objetos y asegúrate de que no pierden su nuevo poder. Ahora, acerca las cintas una a la otra. ¿Qué sucede?

3. Observar sin explicar por qué pasa lo que pasa  Pega un trozo de cinta adhesiva a tu pupitre y márcalo con la letra “i”. Después pega otro pedazo de la misma longitud justo encima del otro y escribe sobre él la letra “s”. Frótalos bien, para asegurarte de que estén bien pegados. Estas serán tus cintas inferior y superior. Despega la cinta superior. Acércala a diferentes objetos. ¿Ha adquirido el “efecto ámbar”?  Ahora despega la cinta inferior y acércala a diferentes objetos. ¿Muestra el “efecto ámbar”?  Si las dos cintas muestran el efecto ámbar, ¿qué piensas que sucederá si acercas una cinta a la otra? Primero anota tu predicción, después trata de demostrarla. ¿Se cumplió tu predicción? ¿Cuál es tu observación?

4. Observar sin explicar por qué pasa lo que pasa  Pega dos cintas sobre la mesa. Después pega otras dos cintas sobre las primeras. Ahora tienes dos cintas inferiores y dos cintas superiores. Despega las dos cintas “s”. Asegúrate de que ambas cintas posean la propiedad ámbar. ¿Cómo interactúan?  Despega las dos cintas “i”. Asegúrate de que ambas cintas posean la propiedad ámbar. ¿Cómo interactúan?  Si estas dos cintas no se comportan como las dos de la actividad anterior, quiere decir que hay algo diferente en estas dos situaciones. Es posible que las dos cintas de esta actividad sean diferentes de las dos de la actividad anterior, o también es posible que una sola de ellas sea diferente. Comprueba qué pasa con las cintas “i” y “s” al acercarlas a cintas simples (sin otra cinta encima). ¿Qué resultados obtuviste? ¿La cinta simple se comporta como una cinta “s”, como una cinta “i” o como ninguna de las dos?

5. Observar sin explicar por qué pasa lo que pasa  ¿Puedes encontrar una forma de obtener una cinta que se comporte de manera diferente de “i” o “s”? Prueba pegando la cinta sobre diferentes superficies. ¿Cuántos tipos de cintas encontraste en tus exploraciones? ¿Qué superficies probaste? Si hubiera más tipos de efectos ámbar, ¿cómo los reconocerías?

6. Modelo de interacción de cintas  Cuando una cinta se despega de una mesa, atrae a todos los objetos. A esta propiedad le llamamos “efecto ámbar”.  Las cintas pierden su poder atractivo al tocar otros objetos.  Se encuentran dos tipos de cintas (“s” e “i”). Ambas presentan el “efecto ámbar”. • Dos cintas “s” se repelen entre sí. • Dos cintas “i” se repelen entre sí. • Una cinta “s” y una cinta “i” se atraen mutuamente.

7. Modelo eléctrico de la materia  La materia estaría constituida por dos tipos de partículas, que denominaremos cargas.  Cuando estas partículas se encuentran en igual cantidad, el cuerpo está neutro.  Si ellas se encuentran en distinta cantidad, el cuerpo está electrizado.  Las cargas del mismo tipo se repelen entre sí y las de distinto tipo se atraen.  Al frotar dos cuerpos neutros de distinto material, pasa un tipo de carga de uno al otro, quedando ambos electrizados con diferente tipo de carga.  Al frotar VIDRIO con SEDA, el vidrio adquiere electricidadPOSITIVA y la SEDA, electricidadNEGATIVA.  Las fuerzas eléctricas (de atracción o repulsión) dependen de la distancia entre las cargas. A mayor distancia menor fuerza.

8. Cuerpo neutro y electrizado (representación del modelo) Cargas Representación Cuerpo neutro: Cuerpo positivo: Cuerpo negativo:

9. Repulsión y atracción Fuerza eléctrica Fuerza eléctrica Fuerza eléctrica Fuerza eléctrica Fuerza eléctrica Fuerza eléctrica

10. Electrización por frotación Cuerpos Neutros Frotación carga Cuerpos Electrizados

11. Comportamiento eléctrico de los materiales: conductores y aisladores Cuerpo al cual se le colocan cargas en la zona que se indica: - - - - - - Posibles comportamientos: - - - - - - - - - - - - Las cargas permanecen en el lugar en que se las colocó Las cargas se distribuyen en la periferia de todo el cuerpo. CONDUCTOR AISLADOR

12. Conductor electrizado En los conductores, el exceso de carga eléctrica se distribuye en los límites del cuerpo. + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

13. Conducción y aislamiento son conceptos relativos Aisladores Semiconductores Conductores Súperconductores Silicio Selenio Germanio Aluminio Cobre Oro Aluminio Estaño Mercurio Plásticos Cerámica H2O

14. Electrización por contacto Cuerpos cualquiera: A, electrizado B, neutro - - - - - - - - - - - - A B Contacto y separación - - - - - - - - - - - - A B Parte de las cargas iniciales de A pasan a B durante el contacto

15. Electrización por contacto ¿Qué ocurre si el cuerpo B es más grande que A + + + + + + + + + + + + A B Contacto y separación

16. Electrización por contacto + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + A B Contacto y separación ¿Qué ocurrirá si B es infinitamente grande en relación a A? + + + + + + + + + + + + A B

17. Conexión a Tierra Sea A un cuerpo electrizado y B uno neutro e infinitamente grande en relación al primero. Antes del contacto + + + + + + A B Después del contacto A B

18. Conexión a Tierra Enchufe domiciliario La Ley General de Servicios Eléctricos exigen la conexión a Tierra de artefactos eléctricos como medida de seguridad. Rojo (Fase) Verde Blanco o negro Seguridad para las personas

19. Conexión a Tierra En los artefactos con caja metálica, la conexión a tierra debe estar conectada a la caja.

20. Inducción: Acción a distancia, & Polarización: Separación de las cargas 1a Escena: Un cuerpo conductor neutro 2a Escena: Se aproxima un cuerpo electrizado sin llegar a tocar al cuerpo neutro. + + + El cuerpo neutro se “polariza” Inductor Inducido

21. Atracción entre un cuerpo electrizado y uno neutro A Cuerpo electrizado (Inductor) + + + + + + + + + + + + Fuerza que A aplica sobre las cargas negativas de B B - - - - - - Cuerpo Neutro (polarizado) Fuerza total sobre B + + + + + + Fuerza que A aplica sobre las cargan positivas de B

22. Electrización por Inducción  Hay un cuerpo conductor neutro.  Se aproxima por la izquierda un cuerpo electrizado (inductor).El cuerpo neutro se polariza Se conecta y desconecta a Tierra el cuerpo polarizado (por la derecha)  Se retira el cuerpo inductor. El cuerpo inicial queda electrizado.