He estado jugando con un radiómetro de Crookes por diversión y me encontré con algo que no puedo entender.
Conozco los fundamentos del radiómetro (por ejemplo, vacío parcial, termodinámica, etc.), pero ¿debería reaccionar a la electricidad estática de tal manera que realmente controle el movimiento de la veleta?
Por curiosidad, pensando que la veleta no se movería, tomé un peine de plástico y me peiné el cabello varias veces (verificó la estática con el truco del "agua"), luego puse el peine cerca del radiómetro y comenzó a moverse. Pensé que era una casualidad, que tal vez golpeé la mesa o había polvo en el vidrio reaccionando, pero después de estabilizar y limpiar el radiómetro, volví a cepillar y pude girar el peine unos milímetros por encima del radiómetro y sacar la veleta. girar en la dirección en que giraba el peine a su alrededor.
Pude incluso reducir la velocidad del radiómetro girando el peine en una dirección y dejándolo girar, luego "cargando" el peine nuevamente y girándolo en la dirección opuesta.
También había pegado un imán de neodimio al radiómetro pensando que la veleta era metálica de alguna manera, pero no pude hacer ningún movimiento, así que sé que la veleta no está reaccionando a ningún campo magnético posiblemente producido.
He podido reproducir los resultados con cualquier tipo de elemento que pueda producir un campo cargado estáticamente (es decir, peines, tubos de plástico, etc.), pero no puedo encontrar ninguna explicación a este fenómeno (o incluso si algún experimento de los gustos se han probado en el pasado).
Un pensamiento que ocurrió, pero no puedo encontrar ninguna evidencia que lo respalde, es que la pequeña cantidad de moléculas en el vacío son atraídas por el campo estático, por lo tanto, la atracción y el movimiento hacen que se ejerza una fuerza sobre la paleta; nuevamente, no puedo encontrar ninguna evidencia que respalde esto, ni tengo un espectrómetro para verificar qué gases hay realmente en el vacío.
Gracias de antemano por cualquier información o enlaces informativos (fórmulas matemáticas también son bienvenidas, si las hay).
La respuesta a esta pregunta es muy parecida a la respuesta a ¿ Por qué el peine atrae los papeles si son neutrales? Supongo que su peine, que estará cargado negativamente, no está cargado uniformemente a lo ancho. Entonces, aunque esté sosteniendo el centro del peine sobre la veleta, el campo eléctrico entre el peine y el suelo (plano) no es completamente vertical en la posición de la veleta.
La componente horizontal del campo eléctrico induce un momento dipolar en la paleta. Cuando giras el peine, la paleta trata de mantener su dipolo alineado con el componente horizontal giratorio del campo eléctrico.
Comentarios:
El hecho de que su veleta no sea magnética no significa que no esté conduciendo.
La veleta podría no ser conductora y esto aún funcionaría como una explicación, siempre que el material sea polarizable.
Las cuatro paletas (metálicas) de un Crooke están unidas a un eje.
Hay muy poca fricción entre el eje y sus soportes, por lo que un par de torsión muy pequeño aplicado a las paletas produciría un cambio notable en la rotación de las paletas.
Mi sugerencia es que las cargas son inducidas en las paletas por el peine cargado.
Por lo tanto, existe una fuerza de atracción neta entre las cargas inducidas y el peine cargado que produce un par en las paletas.
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