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dos objetivos do seu livro era o estudo do magnetismo.
Queria tambe´m distinguir a atrac¸a\u2dco do a\u2c6mbar da atrac¸a\u2dco exercida pelo \u131´ma\u2dc.
Pode ser que em algum momento tenha atritado o a\u2c6mbar para fazer alguma
experie\u2c6ncia ele´trica e tenha percebido casualmente que ele era capaz de girar a
agulha de uma bu´ssola. Como o a\u2c6mbar na\u2dco e´ magne´tico, estando ou na\u2dco atri-
tado, deve ter conclu´\u131do que esta orientac¸a\u2dco da bu´ssola era devido a uma atrac¸a\u2dco
ele´trica, ana´loga a` atrac¸a\u2dco dos corpos leves pelo a\u2c6mbar atritado. Enta\u2dco pode
ter resolvido fazer agulhas meta´licas ana´logas aos \u131´ma\u2dcs, so´ que na\u2dco imantadas.
11[Gil00, pa´gs. 48-49 e Glossa´rio] e [Hea67].
12[Gil00, pa´gs. vj e 48-49] e [Hea67].
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Elas girariam ate´ apontarem para o a\u2c6mbar atritado. Por outro lado, as agulhas
meta´licas na\u2dco apontariam para um \u131´ma\u2dc que se aproximasse delas (supondo que
fossem feitas de cobre ou de prata, mas na\u2dco de ferro nem de ac¸o). Pode ter
criado assim o primeiro instrumento arti\ufb01cial para o estudo da eletricidade.
Experie\u2c6ncia 3.2
Aproxima-se agora um \u131´ma\u2dc destes verso´rios. Observa-se que apenas aqueles
feitos de ac¸o, ferro, n´\u131quel ou de outros materiais ferromagne´ticos giram ate´
apontarem para o \u131´ma\u2dc. Os verso´rios feitos de outros materiais na\u2dco sa\u2dco afetados
pelo \u131´ma\u2dc. Observa-se que va´rios metais, como o cobre e o alum\u131´nio, na\u2dco sa\u2dco
afetados pelo \u131´ma\u2dc. O mesmo ocorre com a maior parte das outras substa\u2c6ncias
(papel, pla´stico, palha, madeira, etc.)
Com esta experie\u2c6ncia podemos distinguir a interac¸a\u2dco magne´tica da interac¸a\u2dco
ele´trica, assim como hav´\u131amos feito nas experie\u2c6ncias 2.6 e 2.7, so´ que agora com
uma precisa\u2dco maior.
3.4 E´ Poss´\u131vel Mapear a Forc¸a Ele´trica?
Sera´ que e´ poss´\u131vel mapear a forc¸a ele´trica exercida por um corpo de pla´stico
atritado? Podemos visualizar em que direc¸a\u2dco um longo canudo atritado vai
atrair um pequeno pedac¸o de papel colocado em suas redondezas? Nesta Sec¸a\u2dco
veremos a resposta a esta pergunta.
Nas pro´ximas experie\u2c6ncias podem ser utilizados va´rios verso´rios simultanea-
mente, ou enta\u2dco um u´nico verso´rio que sera´ colocado alternadamente em va´rias
posic¸o\u2dces durante cada experie\u2c6ncia. Nas pro´ximas Figuras sa\u2dco representados os
va´rios verso´rios simultaneamente. O ideal e´ que se utilizem verso´rios pequenos,
como aqueles feitos por pequenos colchetes apoiados sobre a ponta de al\ufb01netes.
Estes al\ufb01netes podem estar espetados em va´rias rolhas, ou enta\u2dco podem estar
todos espetados em uma la\u2c6mina de isopor. Inicialmente trabalhamos apenas
com verso´rios meta´licos.
Experie\u2c6ncia 3.3
Aproxima-se um canudo neutro dos verso´rios, nada acontece. Atrita-se a
ponta de um canudo de pla´stico. Coloca-se esta ponta atritada na mesma altura
do plano formado por alguns verso´rios sobre a mesa. Observa-se que eles giram
e passam a apontar para a ponta atritada do canudo, Figura 3.12. Nesta Figura
o c´\u131rculo central com a letra \ud439 indica a ponta atritada do canudo pla´stico que
esta´ no mesmo plano que os verso´rios. A in\ufb02ue\u2c6ncia do canudo atritado alcanc¸a
ate´ uns 10 cm de dista\u2c6ncia. Os verso´rios mais distantes na\u2dco sa\u2dco visivelmente
afetados pelo canudo atritado, a menos que ele chegue perto deles.
A direc¸a\u2dco indicada pelos verso´rios e´ a direc¸a\u2dco da forc¸a ele´trica exercida
pelo canudo atritado. Isto e´, caso existam papeizinhos soltos nas posic¸o\u2dces dos
verso´rios e caso a forc¸a atrativa do canudo atritado seja su\ufb01cientemente forte, a
direc¸a\u2dco indicada pelos verso´rios e´ a direc¸a\u2dco do movimento que seria produzido
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F
Figura 3.12: Os verso´rios pro´ximos se orientam, apontando para a parte atritada
do pla´stico.
nos papeizinhos devido a` presenc¸a do canudo atritado. Ou seja, eles seriam
atra´\u131dos radialmente pela ponta do canudo.
Os verso´rios desta experie\u2c6ncia esta\u2dco funcionando como a limalha de ferro
espalhada ao redor de um \u131´ma\u2dc, que indica a direc¸a\u2dco da forc¸a magne´tica exercida
pelo \u131´ma\u2dc sobre os polos magne´ticos.
Experie\u2c6ncia 3.4
Podem ser feitas experie\u2c6ncias ana´logas a` anterior para diversas con\ufb01gurac¸o\u2dces
diferentes. Por exemplo, atritando-se um canudo de pla´stico ao longo de todo
o seu comprimento, colocando-o em seguida verticalmente em uma base apro-
priada, como um palito de dentes espetado em uma massa de modelar. Depois
colocam-se os verso´rios ao seu redor. Os verso´rios pro´ximos do canudo carregado
va\u2dco girar e \ufb01cara\u2dco apontando para ele.
Em vez de deixar o canudo atritado na vertical, pode-se apoia´-lo horizontal-
mente atrave´s de suas extremidades. A con\ufb01gurac¸a\u2dco obtida pelos verso´rios neste
caso e´ mostrada na Figura 3.13. Ou seja, vemos que a maioria dos verso´rios
apontam para o eixo do canudo atritado, sendo que os verso´rios pro´ximos das
extremidades do canudo apontam para estas extremidades. Ou seja, o torque
ele´trico que atua sobre cada verso´rio faz com que ele aponte no sentido do
canudo atritado.
Experie\u2c6ncia 3.5
Ao repetirmos a experie\u2c6ncia com dois canudos atritados espetados vertical-
mente, a con\ufb01gurac¸a\u2dco dos verso´rios e´ a indicada na Figura 3.14. Os c´\u131rculos
com as letras \ud439 representam as pontas atritadas dos dois canudos que esta\u2dco
no mesmo plano que os verso´rios. Ou seja, esta con\ufb01gurac¸a\u2dco e´ como se fosse
devida a uma soma vetorial entre os torques exercidos por cada canudo sobre
os verso´rios. A soma vetorial entre dois vetores e´ obtida pela regra do paralelo-
gramo.
Gilbert na\u2dco chegou a utilizar o verso´rio para mapear a forc¸a ele´trica como
estamos fazendo aqui, mas utilizou agulhas imantadas de bu´ssolas pra mapear
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F F F F F F F F F F F F F F
Figura 3.13: Orientac¸a\u2dco dos verso´rios por um canudo pla´stico atritado ao longo
de todo o seu comprimento.
F F
Figura 3.14: Orientac¸a\u2dco dos verso´rios por dois canudos pla´sticos atritados em
suas pontas.
a forc¸a magne´tica de um \u131´ma\u2dc. Na Figura 3.15 temos os resultados que ob-
teve no caso de um \u131´ma\u2dc cil´\u131ndrico e no caso de um \u131´ma\u2dc esfe´rico.13 Este \u131´ma\u2dc
esfe´rico orienta as bu´ssolas de maneira ana´loga a` orientac¸a\u2dco das bu´ssolas sobre
a Terra, que apontam na direc¸a\u2dco Norte-Sul. Ou seja, e´ como se o \u131´ma\u2dc esfe´rico
tambe´m tivesse dois polos, que sa\u2dco os pontos sobre a superf´\u131cie da esfera tal que
as bu´ssolas colocadas perto deles e livres para girar ao redor de seus centros,
acabam se orientando apontando para o centro da esfera. Pode-se enta\u2dco trac¸ar
os meridianos magne´ticos sobre esta esfera, que sa\u2dco os c´\u131rculos sobre a esfera
ligando os dois polos, c´\u131rculos estes contidos em qualquer plano que passa pelo
centro da esfera. O equador magne´tico e´ o c´\u131rculo sobre a esfera perpendicular
a` reta unindo os dois polos, com o centro do equador magne´tico sendo o centro
da esfera. Gilbert utilizou esta analogia entre o comportamento das pequenas
bu´ssolas perto de uma pequena esfera imantada e o comportamento das bu´ssolas
usuais sobre a superf´\u131cie da Terra para defender a ideia de que a Terra e´ um
grande \u131´ma\u2dc. Com isto conseguia justi\ufb01car a orientac¸a\u2dco das bu´ssolas terrestres
usuais.
13[Gil78, pa´gs. 10 e 82].
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Figura 3.15: Mapeamentos da forc¸a magne´tica feitos por Gilbert utilizando
agulhas imantadas perto de um \u131´ma\u2dc cil´\u131ndrico e perto de um \u131´ma\u2dc esfe´rico. Os
polos deste \u131´ma\u2dc esfe´rico esta\u2dco localizados em \ud434 e \ud435.
3.5 Existe Ac¸a\u2dco e Reac¸a\u2dco em Eletrosta´tica?
Ate´ agora vimos o a\u2c6mbar atritado, ou o pla´stico atritado, atraindo ou orientando
corpos leves ao seu redor. Vamos agora analisar o processo inverso.
Experie\u2c6ncia 3.6
Um canudo de refresco de pla´stico neutro e´ encostado em uma parede e solto
do repouso. Observa-se que ele cai ao solo, Figura 3.16 (a). Atrita-se agora um
canudo de pla´stico ao longo de todo o seu comprimento com um guardanapo
de papel. Este canudo atritado e´ encostado de leve em uma parede e solto
do repouso. Observa-se que ele \ufb01ca grudado na parede, apesar