Sådan spiller du Svævende perle
- Vælg en test, og læs ladningerne, massen eller den ønskede højde på kortet.
- Brug k·q₁·q₂ ÷ r² = m·g med ladninger i C, r i m og m i kg.
- Skriv din forudsigelse, og tryk Start. Tråden sænker den øverste perle fra toppen af røret.
- Se, hvor tråden bliver slap, og sammenlign med din orange linje eller det grå mål.
Coulombs lov
To ladninger frastøder hinanden, hvis de har samme fortegn, og tiltrækker hinanden, hvis de har modsat fortegn. I 1785 målte Charles-Augustin de Coulomb kraften med en torsionsvægt og fandt F = k·q₁·q₂ ÷ r² med k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C². Kraften vokser med hver ladning og aftager med kvadratet på afstanden: halv afstand, fire gange kraften. Den virker på begge ladninger, lige stor og modsat rettet. Mellem små ting er den elektriske kraft enormt meget stærkere end tyngdekraften: nogle titals nanocoulomb på to perler få centimeter fra hinanden er nok til at bære den ene mod hele Jordens tiltrækning. Derfor kan en gnedet ballon løfte dit hår.
En afgrænset læringsmodel
Perlerne er små kugler og virker som punktladninger, og r er afstanden mellem deres centre. Glasset isolerer perfekt, og perlerne mister ingen ladning. Trådens ende sænkes jævnt fra toppen af røret (16 cm) til 0,6 cm på 2 s, så langsomt at perlen altid er i ligevægt: tråden trækker med m·g − F, så længe det er positivt, og bliver slap præcis hvor F = m·g. En perle, der frastødes hårdere end sin vægt allerede øverst, bliver ved låget; en perle, der er for tung til at svæve, hviler på den nederste. Røret og afstanden er i skala; perlerne er tegnet større. Svar inden for 2 % er rigtige.