relatório tecnico eletrostatica

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WIDEM FACULDADE ÁREA 1 CENTRO UNIVERSITÁRIO RUY BARBOSA
JOICE DE ALMEIDA SILVA
JOSEMAR CHAVES
APRESENTAÇÃODE RELATÓRIO
 TÉCNICO-CIENTÍFICO 
SALVADOR- 2021
APRESENTAÇÃO DE RELATÓRIOS 
TÉCNICO- CIENTÍFICO
Relatório técnico apresentado como
 requisito parcial para obtenção de 
aprovação na disciplina eletricidade e magnetismo 
SALVADOR -2021
RESUMO
Este trabalho tem como intuito, apresentar formas de eletrização por meio de atrito através de experimentos com matérias isolantes, onde por meios de observações podemos notar a existências de cargas através das forças eletrostáticas.
A eletrização estática nada mais é que o acumulo de carga de um corpo no meio, ocorre principalmente por atrito, um ótimo exemplo será descrito com a experiência entre um balão e uma camisa de lã,apesar de existir vários exemplos que ocorrem no nosso dia a dia.
Palavra –Chave: Relatório técnico cientifico conceito de atração e repulsão eletrostática.
SALVADOR 2021
SUMÁRIO
1 introdução................................................................................................4
2 Desenvolvimento......................................................................................5
3 Conclusão..................................................................................................6
4 Laboratório I..............................................................................................7
5 Anexo A,Força eletrostática,Lei de coulomb.............................................8
6 Referencias.................................................................................................9
1.Introdução
Algumas matérias apresentam determinadas condições fenômenos elétricos que podemos explicar usando um modelo teórico.
Esses fenômenos são observados pelo homem desde antiguidade. E desde então havia vários modelos que foram propostos para tentar explicar a sua origem. O modelo que melhor explicou tais fenômenos é o modelo de cargas elétricas, que é usado até os dias de hoje, estes modelos prevê a existências de dois tipos de carga elétricas, uma carga de sinal positiva e outra de sinal negativo.
Para explicar os fenômenos elétricos que eram observados, foi proposta a lei da atração e repulsão, cargas elétricas de mesmo sinal se repelem entre si e cargas elétricas de sinais opostos se atraem entre si.
A carga está ligada coma composição dos átomos, os átomos são compostos por prótons e nêutrons que compõem o núcleo sendo carga positiva e neutra, os elétrons são as cargas negativas e estão na partes mais externa do átomo formando as camadas eletrônicas sendo elas que se deslocam entre os átomos e a abundancia ou a escassez de elétrons que determina a carga positiva ou negativa.
Neste trabalho falaremos especialmente da eletricidade estática, demonstrando através de dois experimentos (balão, e uma camisa de lã) o comportamento das transferências de carga, atração e repulsão.
2. Desenvolvimento
Eletrização é o processo de tomar um corpo eletricamente neutro em um corpo eletricamente carregando corpos neutros são aqueles que apresentam a mesma quantidade de prótons e elétrons. Uma vez que essas são as partículas subatômicas dotadas de cargas elétricas.
Todos os processos de eletrização consistem em retirar ou fornecer elétrons a um corpo. O mesmo não pode ser dito dos produtos, que, por estarem presos no núcleo atômico, não podem ser conduzidos entre um átomo e outro. Desse modo, quando um corpo neutro recebe elétrons,sua carga torna-se negativa, ao perder elétrons, sua carga torna-se positiva.
A eletrização por atrito acontece principalmente quando dois ou mais corpos isolantes são esfregados um contra outro. O processo de atritar os corpos fornece energia aos elétrons desses materiais. Os elétrons das matérias isolantes geralmente encontram-se fortemente atraídos pelos núcleos de seus próprios átomos, por isso, precisam de uma energia extra para saltar de um corpo para outro.
Durante a eletrização por atrito, um dos corpos perde elétrons e os outros ganhos elétrons, dessa forma, ao final do processo, os dois corpos estarão com cargas de modulo igual, mas de sinais opostos.
O simulador possibilita a compreensão do processo de eletrização, o objeto pode ser utilizado para desenvolver habilidades de reconhecer propriedades elétricas e magnéticas da matéria e suas formas de interações por meio de campo.
3.Conclusão
Tendo apresentado as propriedades da eletricidade estática, e alguns de seus comportamentos utilizando o experimento, foi possível observar a variação e também a eletrização de corpos devido aos fundamentos das eletricidades.
Há uma variação no comportamento dos elétrons dependendo da situação ( atrito com camisa, aproximação de um balão a parede.)
Os conceitos dos comportamentos dos prótons e dos elétrons no núcleo, nesse experimento, foram importantes para entendermos como esses prótons e elétrons também ocorrem no dia a dia, e como a energia está em todos os lugares do universo.
4. Apêndice A 
Laboratório Simulado 1
1) Balão,parede e casaco de lã
a) conte o numero de cargas positivas e negativas em cada objeto na simulação e determine a carga geral de cada objeto.
	
	Carga (+)
	Carga (-)
	Carga total
	Casaco
	57
	57
	0
	Balões
	4
	4
	0
	parede
	54
	54
	0
b)clique no balão,arraste-o o balão contra parede.Descreva o que acontece com o balão/parede. Afaste um pouco o balão da parede e solte, aconteceu alguma coisa?
R= Não aconteceu nada.
c) Agora arraste o balão sobre o casaco e esfregue-o contra o casaco. Descreva o que acontecerá como balão/casaco.
R= O balão e casaco se atraem porque ambos ficam eletrizados por atrito,
d)conte o numero de cargas positivas e negativas em cada objeto na simulação e determine a carga geral
R=
e) Puxe o balão de volta para o meio da simulação e deixe-o ir, descreva o que acontece como você pode explicar essa ocorrência?
R= O balão é atraída pelo casaco por que a carga de sinais diferentes vão se atrair.
f) Arraste o balão até a parede ao aproximar o balão da parede, o que acontece dentro da parede?
R= As cargas de mesmo sinais se repelem pela carga negativa do balão,os elétrons da parede são repelidas pela carga negativas do balão.
g) Segure o balão afastado da parede e solte-o o que acontece? Justifique
R=
h) Segure o balão um pouco, mas longe da parede e solte-o,continue repetindo movendo o balão um pouco,mas longe da parede a cada vez até que o balão pare de ser atraído pela parede. O que aconteceu? O balão é, mas atraído pelo casaco ou pela parede? Por quê? 
R= 
i) Determine o numero de cargas positivas, negativas e a carga geral de todos os objetos R= 
	
	Carga (+)
	Carga (-)
	Carga total
	Casaco
	57
	57
	0
	Balões amarelo
	4
	4
	0
	Balão verde
	4
	4
	0
J)Pegue o balão verde e esfregue-o suavemente no casaco.em seguida, determine as novas cargas.
R= 
	
	Carga (+)
	Carga (-)
	Carga total
	Casaco
	57
	48
	+ 9
	Balão amarelo
	4
	4
	-9
	Verde
	4
	13
	0
K) Arraste o balão verde, até o balão amarelo, isso tem algum efeito no balão amarelo? Solte o balão verde o que acontece?
R=Após o atrito eles não interagem porque não se eletrizam.
l) Agora arraste o balão amarelo e esfregue-o contra o casaco. Determine novas cargas.
R= Sempre que atritarmos o balão coma camisa de lã, a camisa perde elétrons, ficando energizado positivamente, já o balão ganha elétrons.
m) Puxe o balão verde para fora do suéter e coloque-o do outro lado, pegue rapidamente o balão amarelo e traga-o perto do balão verde, o que acontece quando os balões são reunidos? Porque isso acontece?
R=o balão amarelo é atraído pelo casaco,por que partículas de cargas opostas se atraem,exercem forças de atração uma sobre a outra.
n) Tente encontrar uma maneira de fazer para que os balões fiquem juntos, Depois de concluir essa atividade, é possível fazer isso?
R= primeiro teste é a verificação da repulsão entre elas, Eletrizamos os dois balões por atrito com o braço de uma pessoa ,assim os dois balões receberão omesmo tipo de carga dos cabelos e ao aproximarmos uma da outra elas se repelirão. Sim é possível no caso dos balões que se atraem, pode-se dizer que pelo uma delas esta eletrizada.
0) O que você precisa fazer para que balões fiquem juntos? Depois de concluir essa atividade é possível fazer isso?
R=eletrizarmos os dois balões por atrito com o braço ,assim as dois balões e ao aproximamos uma da outra elas se repeliram,elas devem ser do mesmo material e serem eletrizados e para se garantir que elas irão se repelir as áreas de aproximação devem ser as mesmas áreas que foram eletrizados.
2.Lei de Coulomb
a)Identifique duas maneiras de alterar a quantidade de força eletrostática que as cargas sofrem como você poderia aumentar a força eletrostática usando cada fator? Como você poderia diminuir a força eletrostática usando cada fator.
R= A maneira de alterar a força eletrostática é atração e repulsão, a força de duas cargas elétricas exercem entre si é proporcional ao produto das cargas e varia como o inverso do quadrado da distancia entre duas cargas, é necessário diminuirmos a distancia entre duas cargas pela metade que a força entre elas aumentam.
b) Selecione dois vetores diferentes para carga 1 e a carga 2, Como a força que a carga menor exerce sobre a carga maior se compara a força que a carga maior exerce sobre a carga.
R= Numa simulação,Utilizamos os vetores vai aumentando, aumenta a força mutua entre os dois de origem eletrostática. 
c) Preveja o que acontece coma força eletrostática quando a distancia entre as cargas é duplicada.
R= A distancia é inversamente proporcional, ou seja, se eu dobro a distancia a força cai
d) Explique a diferença entre forças atrativas e repulsivas.
R= atrativas é quando as cargas tiverem sinais opostos e repulsivas é quando as cargas tiverem o mesmo sinal.
e) Na tela da escala atômica, meça a força eletrostática em um átomo de hidrogênio.
R= 
f) Escolha uma variável independente para manipular e projete um experimento para determinar o que acontece com a força eletrostática quando essa variável é alterada,o que você observa.
R=
g)Projete um experimento para determinar a equação que descreve a relação entre força eletrostática,as cargas e a distancia entre as cargas.plote seus dados e escolha uma linha de tendência apropriada.
R=
ANEXO A FORÇA ELETROSTATICA, LEI DE COLUMB
A Lei de Coulomb, formulada pelo físico francês Charles Augustin de Coulomb (1736-1806) no final do século XVIII, abrange os estudos sobre a força elétrica entre partículas eletricamente carregadas.
Ao observar a força eletrostática de atração entre as cargas de sinais opostos e de repulsão entre cargas que apresentam o mesmo sinal, Coulomb propôs a seguinte teoria:
“A força elétrica de ação mútua entre duas cargas elétricas puntiformes tem intensidade diretamente proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que as separa”.
Lei de Coulomb: força elétrica entre cargas elétricas
Para estudar a interação entre as cargas elétricas, Coulomb criou a balança de torção, um aparato que continha duas esferas neutras, dispostas na extremidade de uma barra isolante, em sistema suspenso por um fio de prata.
Coulomb observou que quando uma esfera era posta em contato com outra esfera carregada, ela adquiria a mesma carga e os dois corpos sofriam repulsão, produzindo uma torção no fio de suspensão.
O físico constatou que a força elétrica, cuja intensidade era medida pelo ângulo de torção, apresentava-se da seguinte forma:
· Inversamente proporcional ao quadrado da distância entre os corpos,
· Diretamente proporcional ao produto das cargas,
Fórmula da Lei de Coulomb
A partir da Lei de Coulomb, para calcular a força elétrica entre duas cargas utiliza-se a seguinte expressão:
 
Onde:
· F: força, em newton (N)
· q1 e q2: cargas elétricas, em coulomb (C)
· r: distância entre as cargas, em metros (m)
· K: constante eletrostática. No vácuo seu valor é 9.109 N.m2/C2
As cargas elétricas na Lei de Coulomb são puntiformes, ou seja, cargas de massa e dimensão desprezíveis.
No Sistema internacional (SI), a unidade de medida das cargas elétricas, é o Coulomb (C), em sua homenagem pelas contribuições à Física nos estudos da eletricidade.
É importante lembrar que para calcular a intensidade força elétrica não levamos em consideração o sinal das cargas, apenas seus valores absolutos.
Força eletrostática
Confira, a seguir, o que é carga elétrica, campo elétrico e potencial elétrico.
Carga elétrica
A matéria é composta por pequenas partículas positivas e negativas, que possuem carga elétrica. Essas partículas são conhecidas pelo nome de próton (carga positiva) e elétron (carga negativa). Por elas terem cargas opostas, se atraem e, junto com o nêutron (carga neutra), formam os átomos e todo o resto do Universo.
A carga elétrica é uma propriedade intrínseca das partículas. Além disso, ela é quantizada, ou seja, apresenta um valor mínimo, conhecido como carga fundamental (e). Por exemplo, os prótons e os elétrons têm carga fundamental de 1,6.10^-19 C (Coulomb). Assim, para medirmos a carga elétrica de um corpo, é só multiplicarmos a carga fundamental pelo número de elétrons.
A fórmula para medir a carga elétrica é:
Q = n.e
Em que:
· Q é o módulo da carga elétrica, com unidade em Coulomb (C);
· n é o número de elétrons que está faltando ou sobrando (sem unidade);
· e é a carga fundamental (1,6.10^-19 C), com unidade em Coulomb (C).
Campo elétrico
Uma carga elétrica influencia o espaço ao seu redor, a isso damos o nome de campo elétrico. É como se ao redor de uma carga existisse um campo onde ela exerce seus poderes.
O campo elétrico possui valor, direção e sentido. Para calcular seu valor, é preciso levar em consideração a força eletrostática (F) ─ ou força elétrica ─ e a carga (q) da partícula que está sofrendo essa força. Sendo assim, temos a seguinte fórmula de campo elétrico (E):
E = F/q
Em que:
· E é o campo elétrico, com unidade em Newton por Coulomb (N/C);
· F é a força eletrostática, com unidade em Newton (N);
· q é a carga elétrica, com unidade em Coulomb (C).
Falando agora sobre a direção e o sentido, considere uma carga elétrica positiva. O campo elétrico dela é desenhado por meio de setas que se deslocam da partícula para longe dela. Já em uma partícula com carga elétrica negativa, o campo elétrico é representado por setas que apontam para a própria partícula.
Assim, quanto mais próximo se está da partícula maior é o seu campo elétrico. Isso pode ser comprovado por meio da lei de Coulomb:
A força elétrica diminui com o inverso do quadrado da distância entre corpos que estão interagindo entre si.
Assim, temos a fórmula da lei de Coulomb:
F = k. (q1.q2)/d²
Em que:
· F é a força elétrica, com unidade em Newton (F);
· k é uma constante de proporcionalidade (9.10^9 N.m²/C²);
· q1 e q2 são as cargas das duas partículas que estão interagindo, com unidade em Coulomb (C);
· d é a distância entre as duas partículas, com unidade em metro (m).
Potencial elétrico
Considere que uma partícula está imersa em um campo elétrico. Para movê-la contra o campo, é necessário realizar trabalho. Esse trabalho, por sua vez, altera a energia potencial da partícula. Sendo assim, podemos estabelecer a seguinte relação entre potencial elétrico (voltagem) e energia potencial elétrica da partícula:
V = Ep/Q
Em que:
· V é o potencial elétrico, com unidade em Volt (V);
· Ep é a energia potencial elétrica, com unidade em Joule (J);
· Q é a carga elétrica, com unidade em Coulomb (C).
Eletrização
A eletrização é o processo de retirar ou ceder elétrons de um corpo para o outro. Dessa forma, conseguimos deixar objetos eletrizados. Há três processos de eletrização:
· eletrização por atrito – acontece quando esfregamos um objeto no outro;
· eletrização por contato – se dá quando apenas encostamos um objeto no outro;
· eletrização por indução – acontece quando apenas aproximamos um objeto indutor de outro a ser induzido.
Um experimento que você pode fazer em casa para testar os processos de eletrizaçãoé o Pêndulo Eletrostático. Ele consiste em uma base, uma haste de metal na forma de um L de cabeça para baixo (Г), uma linha presa na ponta da haste com uma bola de metal presa na outra ponta do fio.
Você pode construí-lo com um fio de arame, preso numa base de isopor. O fio pode ser um de linha e a bola de metal pode ser feita com papel alumínio. Assim, é só pegar um cano fino de PVC e atritá-lo com uma folha de papel toalha (eletrização por atrito). Após isso, aproxime o cano da bola de metal e perceba a atração que acontece entre os dois (eletrização por indução.
Princípios da eletrostática
Os princípios da eletrostática são importantes, pois é a partir deles que todos os outros conceitos, como campo elétrico, potencial elétrico e blindagem eletrostática, por exemplo, são desenvolvidos.
São dois os princípios da eletrostática:
· Princípio da atração e repulsão – cargas elétricas de mesmo sinal se repelem e cargas elétricas de sinais opostos se atraem;
· Princípio da conservação das cargas elétricas – quando temos um sistema eletricamente isolado (que não há troca de cargas elétrica entre o sistema e o exterior), a soma algébrica das cargas negativas e positivas é sempre constante.
REFERÊNCIAS
Simulador.phet_disponível.em< HTTPS://Phetcolorado.edu/pt_BR/simulation/couloms_law<acesso19/09/2021
Lei de Coulomb disponível em https://brasilescola.uol.com.br