Slik spiller du Svevende perle
- Velg en test og les ladningene, massen eller ønsket høyde på kortet.
- Bruk k·q₁·q₂ ÷ r² = m·g med ladninger i C, r i m og m i kg.
- Skriv inn forutsigelsen din og trykk Start. Tråden senker den øverste perlen fra toppen av røret.
- Se hvor tråden blir slakk, og sammenlign med den oransje linjen din eller det grå målet.
Coulombs lov
To ladninger frastøter hverandre hvis de har samme fortegn, og tiltrekker hverandre hvis de har motsatt fortegn. I 1785 målte Charles-Augustin de Coulomb kraften med en torsjonsvekt og fant F = k·q₁·q₂ ÷ r², med k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C². Kraften vokser med hver ladning og avtar med kvadratet av avstanden: halve avstanden, fire ganger kraften. Den virker på begge ladningene, like stor og motsatt rettet. Mellom små ting er den elektriske kraften enormt mye sterkere enn tyngdekraften: noen titalls nanocoulomb på to perler noen få centimeter fra hverandre er nok til å bære den ene mot hele jordens tiltrekning. Derfor kan en gnidd ballong løfte håret ditt.
En avgrenset læringsmodell
Perlene er små kuler og virker som punktladninger, og r er avstanden mellom sentrene deres. Glasset isolerer perfekt, og perlene mister ingen ladning. Enden av tråden senkes jevnt fra toppen av røret (16 cm) til 0,6 cm på 2 s, så sakte at perlen alltid er i likevekt: tråden drar med m·g − F så lenge det er positivt, og blir slakk akkurat der F = m·g. En perle som frastøtes hardere enn vekten allerede øverst, blir liggende mot lokket; en perle som er for tung til å sveve, hviler på den nederste. Røret og avstanden er i skala; perlene er tegnet større. Svar innenfor 2 % er riktige.