Trate de frotar un globo con una variedad de pieles de animales, como un jersey de lana o incluso su propia piel. Probablemente notará que el globo comenzará a reaccionar de manera diferente con los objetos que lo rodean. Si se colocan pequeños trozos de papel sobre una mesa y se acerca el globo y se mantiene por encima de los trozos de papel, la presencia del globo cargado puede crear suficiente atracción para que los trozos de papel se levanten de la mesa. La influencia que se observa en tal caso es la fuerza eléctrica.

La Fuerza Eléctrica y la Tercera Ley de Newton

(Crédito de la imagen: Flickr)

Esta fuerza eléctrica ejercida entre dos partículas con carga opuesta o similar es una fuerza del mismo modo que la gravedad, la fricción, la tensión y la resistencia del aire son fuerzas. Al ser una fuerza, debe seguir ciertos principios y leyes. Una de las leyes que sigue la fuerza eléctrica es la Ley de Acción y Reacción de Newton. Según la tercera ley de Newton, una fuerza es simplemente una interacción mutua entre dos objetos que resulta en un empuje o tirón igual y opuesto sobre los respectivos objetos.

Ahora, utilizando la Tercera Ley del Movimiento de Newton, podemos describir el movimiento de ambos objetos. El objeto A ejerce un empuje hacia la derecha sobre el objeto B. El objeto B ejerce un empuje hacia la izquierda sobre el objeto A. Estas dos fuerzas de empuje tienen magnitudes iguales y se ejercen en direcciones opuestas entre sí. Cada objeto ejerce su empuje sobre el otro. El empuje sobre el objeto B (por parte del objeto A) se aleja del objeto A, y el empuje sobre el objeto A (por parte del objeto B) se aleja del objeto B. Debido a la naturaleza de la interacción mutua, se dice que la fuerza es repulsiva.

Ahora, apliquemos el mismo principio de acción-reacción a dos objetos con carga opuesta: el objeto C (positivo) y el objeto D (negativo). El objeto C ejerce una atracción hacia la izquierda sobre el objeto D, y el objeto D ejerce una atracción hacia la derecha sobre el objeto C. De nuevo, cada objeto ejerce su atracción sobre el otro. Al igual que antes, estas dos fuerzas tienen magnitudes iguales y se ejercen en direcciones opuestas entre sí. Sin embargo, en este caso, la dirección de la fuerza sobre el Objeto D es hacia el Objeto C, y la dirección de la fuerza sobre el Objeto C es hacia el Objeto D. Debido a que ambos objetos se mueven el uno hacia el otro, es clara una interacción mutua, y la fuerza se describe como atractiva.

La interacción entre partículas cargadas y objetos neutros

(Photo Credit : Adrignola/Wikimedia Commons)

La interacción entre dos objetos con carga similar es repulsiva. La interacción entre dos objetos con carga opuesta es atractiva. Sin embargo, ¿qué tipo de interacción se observa entre un objeto cargado y un objeto neutro? La respuesta puede ser bastante sorprendente. Cualquier objeto cargado positiva o negativamente tendrá una interacción atractiva con un objeto neutro. Los objetos cargados positivamente y los objetos neutros se atraen, y los objetos cargados negativamente y los objetos neutros se atraen.

Este tercer ejemplo de interacción entre objetos cargados y neutros suele demostrarse de forma sencilla. Por ejemplo, si se sostiene un globo cargado sobre trozos de papel neutros, la fuerza de atracción de los trozos de papel será lo suficientemente fuerte como para superar la fuerza de gravedad hacia abajo y levantar los trozos de papel de la mesa. Si se sostiene un tubo de plástico cargado sobre algunos trozos de papel, el tubo ejercerá una influencia atractiva sobre el papel para levantarlo de la mesa. Para desconcierto de muchos, un globo de goma cargado puede ser atraído por un armario de madera con suficiente fuerza como para que se pegue al armario. Cualquier objeto cargado -plástico, goma o aluminio- ejercerá una fuerza de atracción sobre un objeto neutro. Además, como resultado de la ley de acción-reacción de Newton, un objeto neutro también atraerá a un objeto cargado.