Vyrobíme si malé papírové postavičky – a pak je budeme ovládat bez dotyku.

Co budeme potřebovat

Kousek toaletního papíru, tužku nebo fix, nůžky, tyčinkové lepidlo (nebo lepicí pásku), papír/karton na podklad, dlouhé plastové pravítko (nebo jiný plastový předmět, ideálně novodurovou trubku).

Postup

1. Na kousek toaletního papíru nakreslíme jednoduchého panáčka.
2. Panáčka opatrně vystřihneme.
3. Toaletní papír rozebereme na jednotlivé vrstvy – hned máme několik panáčků. Potřebujeme, aby byli panáčci co nejlehčí. Postavičku lze vytvořit i např. z alobalu.
4. Panáčka přilepíme za nožičky na papírový podklad tak, aby zbytek postavy mohl volně „vlát“.
5. Dokreslíme pozadí – může to být třeba město, louka nebo taneční parket.
6. Plastové pravítko (nafouknutý balonek / trubku) několikrát přejedeme po vlasech nebo po chlupatém svetru. Dáme pozor, abychom se „nabíjeného konce“ nedotkli rukou!
7. Přiblížíme pravítko k panáčkovi. A pak už sledujeme, co se stane.

Panáček se začne pohybovat, přitahovat k pravítku nebo od něj uhýbat, jako by ožil.

Co se vlastně děje

Třením plastové věci (izolantu) o vlasy nebo oblečení se na jeho povrchu vytvoří statický elektrický náboj. Ten dokáže přitahovat velmi lehké předměty – například tenkou vrstvu papíru.

Protože je panáček z velmi lehkého materiálu, elektrické síly stačí, aby se pohnul.

Pokud chcete aktivitu ještě rozšířit, zkuste vytvořit více postaviček – například tanečníky, sportovce nebo zvířátka. Děti pak mohou vymýšlet celé příběhy a sledovat, jak se jednotlivé postavy chovají při přiblížení nabitého pravítka.

Co je statická elektřina

Elektrostatický náboj vzniká tehdy, když se při tření dvou materiálů přesouvají elektrony z jednoho povrchu na druhý. Jeden předmět tak získá záporný elektrický náboj a druhý kladný elektrický náboj. Tento jev je patrný v elektrických izolantech, kde se nemohou elektrony volně pohybovat, takže se nakupí v jednom místě a navenek je elektrický náboj znatelný. Jeden přesunutý elektron by nestačil.

Nabitý předmět pak může působit elektrickou silou na své okolí. Velmi lehké předměty – například tenká vrstva papíru nebo vlasy – mohou být touto silou přitahovány, nebo odpuzovány, protože elektrony a protony, tedy malé elektricky nabité částice, má v sobě každý atom látky. Právě proto dokáže elektrostaticky nabité plastové pravítko rozhýbat naše papírové panáčky.

Statickou elektřinu ale můžeme pozorovat i v běžném životě:

• vlasy, které se po sundání čepice nebo po použití ručníku „ježí“,
• vlasy přitahované k plastovému hřebenu,
• malá jiskra, kterou někdy ucítíme při dotyku na kovový předmět nebo jiného člověka,
• vlasy, které nám vstanou na hlavě při delším skákání na trampolíně.

Nejsilnějším příkladem statické elektřiny v přírodě je blesk – jde v podstatě o obrovskou elektrickou jiskru mezi mraky nebo mezi mrakem a zemí.

Zkuste bádat dál

Když už se vám podařilo rozhýbat papírové panáčky, zkuste společně zjistit, na čem všem jejich „tancování“ závisí.

Různé materiály: Funguje pokus stejně dobře s plastovým pravítkem, plastovým hřebenem nebo nafukovacím balónkem? Co kovová lžíce nebo dřevěné ramínko?

Hmotnost: Jak lehký musí panáček být? Zkuste panáčka vystřihnout z různých materiálů – například z jedné vrstvy toaletního papíru, z papírového kapesníku nebo z obyčejného kancelářského papíru. Můžete vytvořit panáčka z alobalu i igelitového sáčku.

Počasí a vlhkost: Zkuste pokus udělat v různých dnech a na různých místech.

Co byste měli zjistit

(Dál čte jen ten, kdo si chce předem prozradit, co může pozorovat.) Kovová lžíce, obecně vodivý materiál, se nedá elektrostaticky nabít – tím, že lžíci držíte svou rukou, odchází elektrony rovnou do vás a dále do země. Na druhou stranu alobaloví panáčci fungují dobře. Tím, že jsou přilepení na papíře, mají v sobě jen omezený počet elektronů, které se mohou hýbat, a vytvářejí vlastní elektrostatický náboj při přiblížení nabitého předmětu. Dřevěné ramínko teoreticky nabít lze, ale jde to špatně, pravděpodobně se vám s ním pokus nepovede. Vzdušná vlhkost také velmi ovlivňuje průběh experimentu – čím vlhčí prostředí, tím spíše dojde k samovolnému vybití předmětů, tedy horší průběh experimentu.

Pro hlubší poznání elektrostatického náboje doporučuji pro menší i velké badatele tento článek z e-časopisu Třípól a velmi povedené video 9 Awesome Science Tricks Using Static Electricity!

Hodně radosti při experimentování!