La vida

Lección 1:

FENÓMENOS CUALITATIVOS RELACIONADOS CON LA ELECTRICIDAD

HEMOS aprendido que los cuerpos materiales se atraen unos a otros con una fuerza denominada fuerza gravitatoria. Esta atracción tiene consecuencias prácticas únicamente cuando uno, por lo menos, de los cuerpos que intervienen tiene una masa enorme, como ocurre con un planeta. Sin embargo, las fuerzas gravitatorias no son lasúnicas que actúan a distancia entre los cuerpos materiales. A veces otras fuerzas son enormemente mayores. Un pequeño imán es capaz de levantar un clavo de acero de una mesa en contra de la atracción gravitatoria de la Tierra entera. Un peine frotado con un tejido levantará pequeños trozos de papel. Estos son ejemplos de fuerzas magnéticas y eléctricas respectivamente.
La existencia de estasfuerzas es conocida desde la antigüedad, pues fue durante el Renacimiento cuando se inició el estudio sistemático de la electricidad y el magnetismo, pero el conocimiento claro de estas materias para el físico no tuvo lugar hasta finales del siglo pasado. Difícilmente otro logro científico tuvo consecuencias tan profundas y de tan largo alcance. Existen aplicaciones prácticas innumerables. El dominiode la fuerza eléctrica y el desarrollo de las comunicaciones han cambiado nuestro modo actual de vivir. En el aspecto científico hemos aprendido que las fuerzas eléctricas controlan la estructura de los átomos y moléculas. La electricidad está asociada con muchos procesos biológicos, por ejemplo, con la acción de los centros nerviosos y cerebrales.

Atracción y repulsión entre objetoselectrificados

Vamos a examinar algunos hechos básicos de los fenómenos eléctricos y discutiremos su interpretación.
Experiencia N°1:
Frotemos una barra de vidrio con un paño de seda y situémosla horizontalmente sobre un soporte colgado de un hilo de seda. Frotemos luego una segunda barra de vidrio y acerquémosla a la primera. Las dos barras se repelen mutuamente.Experiencia N°2:
Repitamos esta experiencia con dos barras de plástico frotadas con un trozo de piel. Estas dos barras se repelen del mismo modo que las barras de vidrio (Fig. 2-1).

Experiencia N°3:
Finalmente frotemos una barra de vidrio con seda y otra de plástico con piel. Situemos una de ellas en el soporte y acerquemos la otra. Ahoraobservamos que estas barras se atraen mutuamente.

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fig 2-1: Dos barras de plástico electrificadas también se repelen mutuamente al aproximarse. Esta fotografía se hizo con exposición mientras una barra se aproximaba a la otra. La fuerza repulsiva aleja el extremo más próximo de la barra suspendida.

Podemos realizar experiencias semejantes con un gran número de otras materias. Los objetos delmismo material que se han «electrificado» por el mismo procedimiento se repelen siempre. Los cuerpos diferentes electrificados pueden atraerse o repelerse.
Por consiguiente, los cuerpos electrificados pueden clasificarse en dos grupos. Sólo existen dos «estados eléctricos», uno semejante al de la barra de vidrio y otro semejante al de la barra de plástico del ejemplo anterior. Siguiendo lanotación común, que data de Benjamín Franklin, diremos que la barra de vidrio y otros objetos electrificados están cargados positivamente. Del mismo modo, diremos que la barra de plástico y los restantes objetos electrificados que se comportan del mismo modo están cargados negativamente.* Dos cuerpos cargados positivamente se repelen mutuamente como lo hacían dos barras de vidrio electrificadas. De igualmodo, se repelen mutuamente dos objetos cargados negativamente. Cualquier objeto cargado positivamente atrae a cualquier otro cargado negativamente.

Fuerzas eléctricas entre los bloques constitutivos de la materia

¿Cómo podemos interpretar, desde esta perspectiva, a un objeto neutro(es decir, que no presenta fuerza eléctrica alguna)?
Ya sabemos que la materia está formada por átomos y...