Relatorio - Experimento

Prévia do material em texto

1 
ATIVIDADE PRÁTICA / FÍSICA - ELETRICIDADE 
Ari Marcio Cunha França – RU 4919766 
Centro Universitário Uninter 
PAP: Av. João Pessoa, 39A, São Luís – MA - Brasil 
e-mail: xxxxxxxxx@uninter.com 
 
Resumo: Esta atividade teve como objetivo demonstrar os resultados de 
um experimento prático relacionado ao assunto da eletrização por atrito e 
da indução eletrostática utilizando materiais simples como canudos 
plásticos, papel toalha e papel alumínio. Através da observação da 
interação entre corpos eletricamente neutros e eletrizados, foi possível 
compreender como ocorrem os fenômenos da atração e a repulsão elétrica, 
e também a transferência de cargas por contato, 
 
Palavras-chaves: eletrização; indução eletrostática; repulsão, atração
 
INTRODUÇÃO 
A eletricidade é um fenômeno natural estudado pelos gregos desde a antiguidade, 
quando eles descobriram que o âmbar atritado com pele de animais podia atrair 
objetos leves. 
Este experimento visa entender os processos de eletrização por atrito e por indução 
eletrostática, buscando compreender como corpos podem adquirir carga elétrica e 
interagir entre si. 
A motivação para a realização deste estudo ocorre pela importância da eletrostática 
em fenômenos naturais e aplicações tecnológicas. A investigação foi realizada por 
meio de um experimento prático, utilizando materiais simples que utilizamos no nosso 
cotidiano e que permitiram observar os efeitos da eletrização. 
 
 
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
A eletricidade pode ser compreendida como um fenômeno da física que possui um 
papel considerável, e é essencial nas diversas áreas da vida do ser humano, da 
ciência e da tecnologia, portanto faz parte da evolução da raça humana. É preciso 
destacar que a sua compreensão se dá a partir de diversos princípios que foram 
estabelecidos por grandes estudiosos ao longo da história. Segundo Samed (2017, p. 
16) “O conceito atual de energia é resultado da somatória de conhecimentos iniciados 
ainda na pré-história. Naquela época já se observavam os fenômenos físicos 
provenientes da interação de cargas elétricas”. 
A matéria é composta por átomos com cargas positivas (prótons) e negativas 
(elétrons). Em seu estado natural, a matéria é eletricamente neutra. A eletrização 
ocorre quando há um desequilíbrio entre essas cargas, processo que pode se dar por 
atrito, contato ou indução. 
Na eletrização por atrito, dois materiais diferentes são esfregados, resultando na 
transferência de elétrons de um corpo para outro. Na eletrização por indução, um 
corpo eletrizado, ao ser aproximado de um corpo neutro provoca uma redistribuição 
 2 
de cargas neste, sem o contato direto. 
A interação entre cargas segue a Lei de Coulomb, onde cargas de sinais opostos 
se atraem e cargas de mesmo sinal se repelem. A força elétrica é muito mais intensa 
que a gravitacional e influencia diretamente fenômenos do cotidiano. 
Equação de Coulomb: 
F = k · |q1 · q2| / r² 
Onde: 
- F é a força elétrica entre as cargas, 
- q1 e q2 são as cargas, 
- r é a distância entre as cargas, 
- k é a constante eletrostática do meio. 
 
 
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
Parte 1 – Eletrização por atrito e indução: 
Foi montada uma estrutura semelhante (por que não foi possível agendar no pólo 
presencial) a um tripé com haste, na qual uma bolinha feita de papel alumínio foi 
pendurada por um fio (linha de costura). 
Inicialmente, aproximei um canudo plástico (neutro) da bolinha, onde não foi 
observado nenhum efeito. 
Após atritar o canudo com papel toalha, este se eletrizou negativamente. Ao 
aproximá-lo novamente da bolinha, observou-se sua atração por indução eletrostática. 
Em seguida, ao tocar a bolinha, houve transferência de elétrons, fazendo com que 
ambos adquirissem a mesma carga e, consequentemente, se repelirem. 
 
 
Figura 1 
 
 
Parte 2 – Repulsão entre corpos com cargas elétricas iguais: 
Na segunda parte, dois canudos neutros foram suspensos paralelamente 
separados por 1cm. 
Um terceiro canudo foi atritado com papel toalha e aproximado dos canudos 
suspensos, observando-se atração por indução. 
Os dois canudos suspensos foram então atritados com papel toalha e passaram a 
 3 
se repelir, confirmando que estavam com cargas iguais. 
Aproximei o dedo dos canudos eletrizados e foi observada uma descarga elétrica, 
com neutralização parcial das cargas. 
O terceiro canudo foi novamente atritado e aproximado dos canudos suspensos, 
observando-se nova repulsão entre corpos porque estavam com cargas do mesmo 
sinal. 
 
 
Figura 2 
 
 
 
ANÁLISE E RESULTADOS 
Eletrização por Atrito: 
Após o atrito do canudo com o papel toalha, o canudo tornou-se eletrizado 
negativamente, adquirindo elétrons do papel toalha. 
A bolinha tinha carga nula inicialmente (antes do atrito com o canudo). 
A bolinha foi atraída por indução, mesmo um corpo que esteja inicialmente neutro, 
pode ser atraído por um corpo eletrizado sim, corpos neutros podem ser atraídos, mas 
não repelidos. 
Após o contato, a bolinha também ficou negativamente carregada. 
A repulsão ocorre porque ambos ficam com a mesma carga. 
Se ao invés do canudo, fosse utilizada uma barra de ferro, o efeito seria mínimo, 
pois a carga iria se dissipar rapidamente. 
O choque que tomamos às vezes ao tocar a maçaneta ocorre por descarga de 
eletricidade estática acumulada no carro. 
 
Repulsão entre Corpos com Cargas Iguais: 
Os 2 canudos neutros foram atraídos por indução pelo terceiro canudo carregado, 
devido à atração eletrostática entre cargas opostas. 
Após o atrito com o papel toalha, ambos se eletrizaram com cargas iguais, por esse 
motivo se repeliram. 
Ao aproximar o dedo dos canudos, eles se descarregaram, atraindo os elétrons. 
 4 
A repulsão entre os dois canudos carregados e o terceiro canudo também 
carregado ocorreu porque todos os canudos estavam com a mesma carga. 
O atrito entre alguns corpos provoca o acúmulo de cargas elétricas devido à 
transferência dos elétrons de um corpo para o outro. As cargas são provenientes dos 
elétrons transferidos durante o atrito. 
A intensidade do atrito influencia a quantidade de carga transferida, ou seja, quanto 
maior for a força do atrito, vai ser maior a força da repulsão. 
Aproximando um corpo com carga oposta (ou neutro) poderia provocar atração. 
Para criar uma situação que ocorresse atração entre os canudos, seria necessário 
carregar os corpos com cargas de sinais opostos. Por exemplo, isso poderia ser feito 
atritando os canudos com materiais diferentes, como vidro, que geraria cargas 
elétricas de sinais opostos. 
 
 
CONCLUSÃO 
O experimento permitiu observar de forma prática e simples os efeitos da 
eletrização por atrito e por indução eletrostática, validando assim os conceitos 
estudados na teoria. Foi possível entender como a transferência de elétrons ocorre e 
como isso resulta em atração ou repulsão entre os corpos. A atividade também 
demonstrou a importância da natureza dos materiais utilizados e trouxe exemplos 
aplicáveis ao nosso cotidiano, como por exemplo, o choque ao tocar a maçaneta do 
carro após acúmulo de carga no mesmo 
O experimento também contribuiu para desenvolver um maior interesse no estudo 
do assunto e da disciplina, uma vez que, através de elementos simples, que podem 
ser encontrados na nossa casa, evidenciou de maneira prática a importância de 
desenvolver uma cultura de aprendizado. 
 
 
REFERÊNCIAS 
NUSSENZVEIG, H. M. Curso de Física Básica – Volume 3: Eletromagnetismo. São 
Paulo: Edgard Blücher, 2001. 
 
TIPLER, P. A.; MOSCA, G. Física para Cientistas e Engenheiros. 6. ed. Rio de 
Janeiro: LTC, 2009. 
 
CHABAY, R.; SHERWOOD, B. Electricity and Magnetism. New York: Wiley, 2002.