Baloes e Eletricidade Estatica

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1. RESUMO
Charles François Du Fay proporcionou um grande avanço para os estudos da eletrostática, o experimento proposto tem como base testar a repulsão, atração e movimentação dos componentes. No experimento as variações tendem a ocorrer mais de uma vez durante o mesmo processo, demonstrando que uma determinada quantidade de cargas em um componente pode apresentar diversos resultados.
2. OBJETIVOS
Descrever e obter dados a respeito da eletrostática, tendo como base componentes neutros e eletrizados.
3. INTRODUÇÃO
O experimento proposto demonstra um estudo focado no assunto eletrostática, o qual proporciona variáveis como repulsão, atração e até mesmo ausência de movimentação. Para efetuar esse procedimento será utilizado um casaco, dois balões e uma parede, detalhe, esses componentes apresentam cargas positivas e negativas.
4. DESCRIÇÃO EXPERIMENTAL
O experimento tem como base realizar estudos sobre a lei de Du Fay referente a eletrostática, tendo exemplos, com determinadas cargas positivas e negativas, um casaco, um balão e uma parede. Será efetuado diversos testes para verificar o comportamento dos componentes propostos.
5. RESULTADOS E ANÁLISE
1. A situação apresentada no OA indica que o sistema está inicialmente neutro. No quadro inferior do canto esquerdo, o usuário pode marcar as opções de mostrar e ocultar todas as cargas bem como mostrar somente as cargas resultantes. As situações podem ser observadas na figura abaixo:
2. Atrite o balão no casaco. Observe que o balão fica carregado negativamente (-) e o casaco (+), de modo que há atração entre ambos. Por que isso acontece?
Ao realizar o atrito entre o balão e o casaco, o balão ele adquire os elétrons do casaco, logo o mesmo fica eletrizado, deixando de ser um componente neutro, tornando assim os fenômenos da eletricidade notáveis, pois ao posicionar o balão a uma certa distância do casaco, ela será atraída, já que está carregada por carga negativa e o casaco possui apenas carga positiva.
3. Quando repetimos a mesma situação descrita anteriormente e aproximamos o balão da parede, este é atraído por ela, porém podemos perceber (marcando-se a opção de mostrar todas as cargas), a repulsão de parte das cargas negativas. Por que isso acontece?​
Pelo fato de a parede possuir tanto carga positiva, quanto carga negativa, haverá sim uma atração, porém o balão já está eletrizado, então as moléculas de elétrons serão repelidas, pois estas serão do mesmo polo do balão, diferentemente dos prótons, que irão provocar a atração para com o balão.
4. Se usarmos um segundo balão neutro, este pode ser aproximado tanto da parede quanto do casaco e, apesar de ser atraído por ambos, não há separação (afastamento/aproximação) entre as cargas. Por que isso acontece?​
Por que ele é um balão que não está eletrizado, deste modo ele não irá proporcionar tanto atração quanto repulsão, já que os seus elétrons e prótons não estarão procurando um balanceamento, devido a já estarem balanceados.
5. Com dessa simulação, a Lei de Du Fay pode ser verificada? Explique.​
Sim. As cargas que Du Fay relatava como vítrea e resinosa, basicamente são as cargas de elétrons(negativa) e prótons(positiva), a qual pode haver variações com as atrações, repulsões e para com a situação proposta pela eletrização do componente do experimento.
6. Essa simulação tem relação com o princípio de funcionamento de um para-raios?
Uma nuvem eletrizada que esteja nas proximidades de um para-raios interage com o mesmo e provoca indução eletrostática. Cargas elétricas de sinal contrário ao da nuvem são induzidas nas pontas metálicas do para-raios e um forte campo elétrico forma-se em suas vizinhanças.
O campo elétrico fica cada vez mais intenso até ultrapassar a rigidez dielétrica do ar. Uma vez atingido o limite, o ar ioniza-se, formando um caminho condutor até as nuvens. A partir desse momento, ocorrem as descargas elétricas.
6. CONCLUSÃO
O experimento proposto relata sobre a atração e repulsão de materiais que, podem sofrer variações dependendo do seu estado. Entende-se que, devido a dependência proposta do material no momento, pode provocar uma atração, repulsão ou não apresentar movimentação. Com este desenvolvimento pode-se analisar e fazer uma comparação com os para raios, porquê as nuvens sobrecarregam-se de uma carga e o para raio está sobrecarregado da carga contraria, onde o mesmo provoca um campo magnético, deste modo, irá proporcionar uma atração induzida caso um raio desça nas proximidades.
7. REFERENCIAS
https://phet.colorado.edu/sims/html/balloons-and-static-electricity/latest/balloons-and-static-electricity_pt_BR.html
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