Carica elettrica in natura: alcuni fatti curiosi

Sappiamo tutti quanti un valore come una carica elettrica? Dopo che gli antichi greci avevano intuito la sua esistenza, passò un discreto numero di secoli. Oggigiorno, la carica elettrica e le sue proprietà sono descritte in dettaglio in elettrostatica ed elettrodinamica, e La legge di Coulomb e praticamente ogni scolaro conosce la formula con cui si può calcolare la forza di interazione tra le particelle cariche. Tuttavia, la natura riesce ancora a presentare alcune sorprese per l'uomo, e vogliamo parlarvi di alcune di esse.

Riferimento rapido

Una carica elettrica è una quantità fisica fondamentale che determina la forza delle interazioni elettriche. Nella visione moderna, si trova nella stessa riga con proprietà di tali microparticelle come massa o spin. Le principali proprietà della carica elettrica sono le seguenti:

- l'esistenza di due tipi di oneri ("più" e "meno");

- quantizzazione (divisibilità) in componenti elementari;

- conservazione del valore in un sistema isolato;

- invarianza relativistica, cioè immutabilità della carica quando si sceglie un sistema di sorveglianza inerziale.

Web "avanzato"

Il fatto che la copertura degli insetti porti una carica elettrica, la scienza è nota da tempo. In linea di principio, questo non è sorprendente, perché quando si vola, inevitabilmente c'è attrito tra il guscio chitinoso e l'aria, e il risultato è un effetto simile a quello che ci è stato mostrato a scuola usando bastoncini di ebano e tessuto di lana. Si scopre che questo fatto è ben noto non solo agli umani, ma anche ai ragni, che da tempo hanno imparato ad usarlo per catturare le loro vittime. Come è noto, la maggior parte di questi insetti usa speciali, lubrificati con una sostanza appiccicosa nelle loro reti. Quando la vittima cade su di loro, qualsiasi tentativo di fuga dalla trappola porta a un incollaggio ancora maggiore. Lo spider stesso usa "dry trails" per muoversi, e quindi nulla interferisce con il suo movimento. Tuttavia, ci sono individui che non producono una sostanza appiccicosa, come il ragno domestico Tegenaria domestica, che vive spesso in case di campagna e appartamenti cittadini. La domanda sorge spontanea: che cosa poi lo aiuta a catturare la sua preda, perché praticamente nulla mantiene gli insetti nella rete "secca"? Come hanno scoperto i ricercatori della American University of California (Berkeley), la risposta è che il web porta una piccola carica elettrica con un segno "-". Quando un sfortunato aliante, per incuria, si avvicina abbastanza a tale trappola, inizia immediatamente a piegarsi nella sua direzione e attira l'insetto a sé stesso. Gli scienziati credono che lo sia elettricità statica semplicemente non permette di sfuggire alla preda. Forse quando l'insetto comincia a resistere, a causa dell'attrito, la sua forza aumenta, il che rafforza ulteriormente il legame con la rete.

Carica elettrica al servizio dei calabroni

In linea di principio, l'uso della corrente in natura non è un fenomeno così raro - è sufficiente ricordare la stingray elettrica e anguilla elettrica. Ma la registrazione delle tasse è qualcosa di nuovo. Come si è scoperto, i bombi di Bombus terrestris hanno imparato come utilizzare con successo le proprietà di una carica elettrica per cercare il nettare. Come sta andando? Come molti altri impollinatori, a causa del rapido movimento delle ali di questi insetti ricevono una carica elettrica positiva. E quando atterrano su un fiore, parte di esso va alla pianta. Tuttavia, prima che gli scienziati non sapessero se i bombi possano sentire il campo elettrico. Per scoprirlo, è stato condotto un esperimento curioso. Inizialmente, attraverso un conduttore cavo, gli scienziati erano convinti della presenza di una carica positiva sui bombi volanti. Poi hanno determinato quale parte di questi insetti trasmette ai fiori della petunia dopo averli atterrati. E infine, i ricercatori hanno fatto scivolare le piante artificiali in bombi, una parte delle quali è stata messa a terra e portato un liquido amaro, mentre la seconda è stata fornita con una soluzione zuccherina e ha avuto una carica positiva. Inizialmente, gli insetti volavano solo ai fiori carichi. Ma quando gli scienziati hanno privato la carica di entrambi i gruppi di piante, hanno perso immediatamente il loro orientamento e hanno smesso di distinguere gli alimentatori amari da quelli dolci.