Vídeo muito interessante para ser explorado numa sala de aula, onde o astronauta Don Pettit, a bordo da Estação Espacial Internacional, utiliza agulhas de tricô, de diferentes materiais, e gotas de água para fazer demonstrações de física no espaço, neste caso envolvendo forças eléctricas.
Inicialmente, electrizando uma agulha de tricot de polietileno por fricção, e injectando gotas de água com uma seringa, elas são atraídas pela agulha e rodopiam à sua volta.
As cargas da agulha criam um campo eléctrico que atrai as gotas, também electrizadas e de cargas opostas. No entanto, como as gotas trazem uma certa velocidade em relação à agulha, orbitam à sua volta.
O astronauta refere a semelhança do comportamento das gotas com o de um satélite orbitando uma "Terra cilíndrica", salientando, no entanto, que no caso do satélite tem a ver com força de gravidade, enquanto que para as gotas são forças eléctricas.
A experiência é repetida para uma agulha de Teflon, material que faz parte, por exemplo, dos fundos antiaderentes de panelas e frigideiras e com propriedades eléctricas próprias.
A agulha de Teflon adquire alguma electricidade estática quando é friccionada com o mesmo papel usado na primeira experiência. Do mesmo modo, a gota orbita à volta da agulha, e como esta tem geometria cilíndrica, a gota desloca-se em espiral ao longo da agulha, vai até ao fim e muda de direcção, continuando a orbitar em espiral para trás, e depois para a frente... parecendo que está confinada. Observa-se algo semelhante com conjuntos de gotas mais pequenas.
Do mesmo modo, o astronauta Don Petit faz uma analogia com o que acontece com as partículas carregadas que atingem o campo magnético da Terra, embora aqui a física seja diferente também. São partículas solares carregadas espiralando o campo magnético terrestre e, por vezes, atingindo diferentes níveis da atmosfera, reflectindo para fora e voltando para trás, espiralando ao longo das linhas do campo magnético.
Nesta experiência com as gotas trabalha-se com cargas eléctricas, mas o comportamento tem implicações semelhantes ao que deve estar a acontecer no campo magnético terrestre com partículas carregadas, que têm um papel essencial na formação de auroras.
O vídeo também chama a atenção para o facto de quanto mais afastadas da agulha estão as gotas, mais lentas são as suas órbitas, e quanto mais próximas da agulha de tricô, mais rápido é o seu movimento. Acontece o mesmo com os satélites que orbitam planetas, mas por causa da força de gravidade. Na experiência, mais uma vez, a causa tem a ver com forças eléctricas estáticas.
O vídeo também mostra como se conseguiram as gotas electrizadas: água dentro de uma seringa com um tubo de Teflon, tendo ao lado uma agulha de nylon electrizada por fricção. A imagem aparece, em determinada altura, no canto superior direito.
No final, o astronauta lança um desafio: porque se usou uma agulha de nylon junto da seringa e a outra deve ser de Teflon?
Fonte: NASA
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