Frotar un globo contra el cabello y acercarlo después a una pared permite observar un fenómeno invisible en cuestión de segundos. El globo queda adherido durante un tiempo, aunque no tenga pegamento. El responsable es la electricidad estática, es decir, una acumulación de carga eléctrica sobre un material.
Toda la materia está formada por átomos que contienen partículas con diferentes cargas. Los protones tienen carga positiva y los electrones, negativa. Normalmente ambas se compensan y los objetos son eléctricamente neutros. Sin embargo, cuando ciertos materiales entran en contacto y se separan repetidamente, algunos electrones pueden transferirse de uno al otro.
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¿Qué es la electricidad estática y qué le ocurre al globo?
Cuando se frota un globo de goma contra el cabello, electrones pasan del pelo al globo. Como consecuencia, este queda con un exceso de carga negativa y el cabello con una carga neta positiva. NASA utiliza justamente este experimento para mostrar cómo un globo cargado puede atraer otros objetos.
El proceso puede resumirse en cuatro pasos:
- El globo se frota contra el cabello o determinados tejidos.
- Se transfieren electrones entre ambos materiales.
- El globo queda cargado eléctricamente.
- Su campo eléctrico afecta las cargas de los objetos que se encuentran cerca.
Dos objetos con cargas del mismo signo tienden a repelerse, mientras que las cargas opuestas se atraen. Por eso, si se frotan dos globos de manera similar y ambos quedan cargados negativamente, pueden separarse uno del otro.
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¿Cómo puede atraer una pared que no tiene carga?
Aquí aparece la parte más curiosa. La pared sigue siendo eléctricamente neutra, pero el globo cargado modifica ligeramente la distribución de las cargas en el material de su superficie. Este fenómeno se denomina polarización.
Al acercar un globo con carga negativa, las cargas de la pared se redistribuyen a escala microscópica: la zona más próxima al globo queda, en promedio, con una mayor presencia efectiva de carga positiva que la región más alejada. Como las cargas opuestas están más cerca entre sí, aparece una fuerza de atracción capaz de mantener el globo pegado durante un tiempo.
La carga, sin embargo, no permanece para siempre. Poco a poco puede disiparse hacia el aire, la pared u otros materiales y la fuerza disminuye hasta que el globo cae.
El mismo principio permite atraer pequeños papeles o hacer que el cabello se levante. NASA señala que al frotar un globo contra la cabeza se crea una carga estática capaz de producir fuerzas visibles sobre los cabellos.
Así, un sencillo experimento de electricidad estática permite observar fuerzas que normalmente pasan inadvertidas: basta un globo, un poco de fricción y una pared para comprobar cómo las cargas eléctricas pueden atraer objetos sin tocarlos directamente.
