Relatório Fisica III

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Curso de Engenharia Ambiental
ALESSANDRA TELES RODRIGUES
ALDENICE LEAL FERREIRA
JOSÉ RAFAEL DA SILVA PEIXOTO
LUCAS AFONSO FRANÇA DOS SANTOS
MATEUS LEAL FERREIRA
NUBIANE RODRIGUÊS RIBEIRO
RODRIGO NASCIMENTO BRITO
SAMILY SUELEN DA SILVA SERRÃO
SIMONE ALMEIDA LUZ
Física Teórica e Experimental III
Belém – Pará
2017
ALESSANDRA TELES RODRIGUES
ALDENICE LEAL FERREIRA
JOSÉ RAFAEL DA SILVA PEIXOTO
LUCAS AFONSO FRANÇA DOS SANTOS
MATEUS LEAL FERREIRA
NUBIANE RODRIGUÊS RIBEIRO
RODRIGO NASCIMENTO BRITO
SAMILY SUELEN DA SILVA SERRÃO
SIMONE ALMEIDA LUZ
Física Teórica e Experimental III
Professor: Júlio Cesar
Turma: 3003 Turno: Noite Sala: A106
Trabalho apresentado de Física teórica e experimental III – Relatório das aulas experimentais em laboratório do curso de Engenharia Ambiental, turma 3003, sala A106, noite, da Faculdade Estácio de Belém, sobre orientação do professor Júlio César.
Belém – Pará
2017
Sumário
2INTRODUÇÃO.....................................................................................................................	�
3OBJETIVO......................................................................................................................................�
3Geral.....................................................................................................................................	�
3Especifico..............................................................................................................................	�
4DESENVOLVIMENTO.......................................................................................................	�
41ª EXPERIMENTO (Dilatação Linear)..........................................................................................�
52ª EXPERIMENTO (Processos de tranmissão de Calor)................................................................�
73ª EXPERIMENTO (Capacidade Térmica)..............................................................................	�
74ª EXPERIMENTO (Empuxo).....................................................................................................	�
CONSIDERAÇÕES FINAIS..........................................................................................................9
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1º EXPERIMENTO
TEMA: AS SUPERFICIES EQUIPOTENCIAIS E A ANÁLISE DO CAMPO ELÉTRICO.
Realizado: 22/08/2017
 OBJETIVO
	Identificar e descrever o campo elétrico e as suas linhas de campo, medir a diferença de potencial elétrico entre dois pontos de um campo elétrico e traçar linhas equipotenciais em um campo elétrico uniforme.
RESUMO
Neste experimento veremos o conceito de Superfície Equipotencial, onde iremos compreender melhor sobre o comportamento do Campo Elétrico no qual os pontos do campo possuem o mesmo Potencial Elétrico. Os equipamentos utilizados para os ensaios foram: 1 Bandeja milimetrada no fundo, 1 multímetro Digital, 1 Fonte de Tensão, 2 condutores cilíndricos e Água de torneira com NaCl.
Na experiência será feita uma marcação com pontos, para demarcar as linhas de campo de força com o mesmo potencial elétrico, esse procedimento será realizado várias vezes até que obtenha algumas linhas de campo com o valor do potencial elétrico, determinando assim que a distância está diretamente relacionada à intensidade do campo.
INTRODUÇÃO
Podemos encontrar superfícies equipotenciais no campo elétrico, onde as linhas de força são paralelas e equidistantes. Nesse caso, as superfícies equipotenciais localizam-se perpendicularmente às linhas de força (mesma distância do referencial). A carga elétrica é uma propriedade intrínseca das partículas fundamentais de que é feita a matéria. Todo objeto contém cargas elétricas, sendo elas entendidas como positivas e/ou negativas. Quando existe igualdade de cargas, o objeto é dito eletricamente neutro, já quando não existe esta igualdade ele é dito eletricamente carregado. Para se medir a força de atração entre essas cargas, utiliza-se da Lei de Coulomb, que nos possibilita descrever a força de atração ou repulsão entre as cargas. A lei também é válida até mesmo no interior dos átomos, onde descreve corretamente a força de atração entre o núcleo positivo e os elétrons negativos. 
Outra ferramenta importantíssima para se estudar o campo elétrico é a visualização das linhas de campo. Essas linhas de campo são usadas para visualizar a direção e a intensidade dos campos elétricos. O vetor campo elétrico em qualquer ponto é por este ponto. A densidade de linhas de campo elétrico em uma região do espaço é proporcional ao módulo do campo elétrico nesta região. As linhas de campo começam em cargas positivas e terminam em cargas negativas. 
As linhas equipotenciais (que constituem a superfície equipotencial) têm a 
particularidade de ser perpendiculares as linhas de campo. Os pontos que pertencem a uma superfície equipotencial possuem todos, o mesmo potencial elétrico.
MATERIAIS E MÉTODOS
Materiais Utilizados
Uma fonte de alimentação DCC de tensão variável;
Uma cuba projetável com escala milimetrada;
Uma chave liga-desliga;
Cinco conexões com pinos banana e jacaré;
Uma ponteira de medição.
Becker;
Eletrodos (barra, anel e circulo);
Ponteira;
Balança de precisão;
Nacl + H2O.
Procedimento Experimental 
Pesou-se 12,50g de NaCl no copo de Becker , encontrou-se o volume da água (250ml) ,que foi adicionada juntamente com NaCl no copo de Becker , agitou-se a solução por alguns segundos. Foi derramada a solução na cuba de escala métrica de forma a cobrir os eletrodos em forma de barras ; efetuou-se as conexões elétricas conforme indicado, a fonte de alimentação foi ligada e regularizou a tensão para o valor de 2,0 V. Com a ponteira localizou-se os pontos potenciais de 1,3 volts; 1,5 volts e 1,8 volts, conforme o gráfico. 
Adicionou-se o eletrodo tipo anel entre os de tipo barra, verificou-se com a ponteira que não houve alteração no potencial elétrico no interior do eletrodo.
 Substituiu-se os eletrodos tipo barra e anel por dois eletrodos tipo circulo. 
RESULTADOS E DISCURSSÕES
 Calculo do volume da água;
50g --------1000
12,5g-------- X → X= 250ml. 
Gráfico
Ressaltando que houve dificuldades para localizar o ponto de 1,3 volts.
Isto ocorre, pois não existe força que age dentro do anel, e com isso, o campo elétrico é nulo. 
Observou-se a deformidade das linhas equipotenciais, isto ocorre devido a forma dos eletrodos utilizados.
CONCLUSÃO
Concluímos, portanto, que os resultados obtidos na forma experimental seguem quase que 
Concluiu-se, portanto, que os resultados obtidos na forma experimental seguem quase que igualmente ao s resultados vistos na teoria. Podemos afirmar isto tendo em vista que os contornos equipotenciais são completamente plausíveis e corretos aos estudados e as direções e magnitudes do campo elétrico tem completa analogia aos vistos na teoria, ou seja, sua magnitude se torna maior próxima aos eletrodos (primeiros e últimos pontos) e menor em pontos afastados (ponto central). 
Com o experimento pudemos comprovar que o campo elétrico é uniforme tanto para o caso de duas placas colocadas paralelamente uma em relação à outra, No primeiro caso, as linhas equipotenciais são paralelas as barras (e perpendiculares as linhas de campo formadas entre elas) e no segundo caso vimos que as superfícies equipotenciais são formadas de maneira concêntricas em relação as pólos, formando assim uma família de circunferências aumentando de tamanho a medida que se afasta.
Dessas observações, tiramos nossas conclusões sobre o campo elétrico, entendemos a sua composição e seus fundamentos, não sendo só um complemento da teoria estudada, mas sim a comprovação dos fatos.
2º EXPERIMENTO
TEMA:
Potencial elétrico e quantidade de carga acumulada no gerador. 
Realizado: 29/08/2017.
1. OBJETIVO
Determinar o raio da esfera do gerador de Van der Graaff, o potencial Máximo fornecido pelo gerador, quantidade de carga acumulada na esfera do mesmo e a densidade superficial da carga da esfera do gerador.
	
2. RESUMO
Como já Havíamos notado no caso do campo elétrico, o potencial elétrico, num determinado ponto do espaço, não depende da carga de prova, mas sim, da carga geradora. A carga de prova, se aumentado ou diminuída, apenas faz variar proporcional mente sua energia potencial elétrica mantendo-se o potencial naquele ponto constante. Foi utilizado um fio para medir o comprimento da esfera do metal do gerador de Van der Graaff .
3. INTRODUÇÃO
O Potencial elétrico é a propriedade com que um corpo energizado conseguem realizar trabalho (atrair ou repelir outras cargas elétricas). Para medir esta capacidade utiliza-se a grandeza potencial elétrico.
Um campo elétrico é o campo de forca provocada por cargas elétricas (elétrons, prótons e íons) ou por sistema de cargas elétricas num campo elétrico num campo elétron no qual estão sujeitos à uma forca elétrica.
4. MATERIAIS E MÉTODOS
4.1. Materiais Utilizados
Um gerador eletrostático de van der Graaff;
Uma esfera negativamente carregada;
Um fio para medir a espessura da esfera;
Procedimento Experimental 
Ao ligar o gerador eletrostático e regular para uma velocidade média de rotação. Observa o aspecto que apresenta o campo elétrico que irá aparecer entre os dois eletrodos, cuja configuração se materializa pela distribuição adquirida pelas partículas, prótons, elétrons e nêutrons.
4.2. Determinar o potencial elétrico:
Definido pelo campo Máximo vezes a distância (distancia igual o raio da esfera):
V = Emax . R
Para a quebra de rigidez dielétrica do ar, considerar:
Emax = 3 x 106 v/m
Sabemos que 800mm >> 0,81m / 81 cm
Cc=2R
0,81=2 x 3,14 x R
0,81=6,28 x R
 v/m
V = Emax . R
Emax = 3 x 106 x 1,29 x 10-1
V=3,87 x 105 v/m
 3. Determinar a carga:
 >> 
Sendo : q= n . e >> e = 1,6 x 10-19
 x 1,6 x 10-19= 3,87 x 105 x 1,29 =
 = 5,547 x 10-5 = 3,46 x 1014
 1,6 10-14
 Determinar a densidade superficial e o fluxo elétrico 
A0 = R2
A0 = 4 x 3,14 x (1,29 x 10-1)2
A0 = 0,209
A = 0,209 - 0,018
A = 0,191
 
 >>> 
1014 x 1,6 10-19 >> 10-5
 
r= 5,545x 10-5 
 20,703 x 10-2
 r = 2,678 x 10-4
A = A0 - 8,8% A0
A0 = R2 = 20,703 x 10-2 m2
 5. Passo: Analise dos resultados:
De acordo com dados no momento do experimento é possível determinar o resultado de carga perdida na esfera metálica que é transferido para a base do gerador de van de Graff, e através das equações pode-se determinar a carga armazenada no gerador, que esta relacionada com a área da esfera metálica.
	
CONCLUSÃO
Concluímos,portanto, que os resultados obtidos na forma experimental seguem quase que 
Demonstrado a existência das linhas de forças através do mapeamento de campo elétrico gerado pela produção de uma tensão com um gerador de van de Graff, excitando eletrodos de formatos diferentes.
Com gerador de Van Graff reproduzimos os processos de : atrito, contato e indução .
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3º EXPERIMENTO 
Tema: Capacitor variável de placas paralelas
Data do experimento: 05/09/2017
OBJETIVO
Este relatório tem como objetivo conhecer a fundamentação teórica sobre o estudo dos capacitores, conceituar capacitância de um capacitor de placas paralelas, verificar a dependência entre a distância entre as placas de um capacitor e sua capacitância, verificar a variação da capacitância conforme o dielétrico utilizado. Através de conhecimentos adquiridos em aula podemos ler e interpretar corretamente tabelas, gráficos, esquemas, diagramas apresentados em textos, relacionando conceitos com a prática. Construindo uma visão sistematizada dos diversos tipos de interação e das diferentes naturezas e fenômenos da física para poder fazer uso desse conhecimento de forma integrada, articulada e de forma concisa.
RESUMO
	Neste experimento, será medida a capacitância elétrica e permissividade por meio de um capacitor de placas paralelas. Um capacitor elementar consiste em duas placas planas de material condutor com área (A), situadas próximas entre si, a uma distância constante (d), separadas pelo ar. Se aplicamos uma tensão contínua entre estas placas, conectando o pólo positivo da fonte a uma, e o pólo negativo a outra, se produzirá uma distribuição de cargas. Quanto maior a diferença de potencial aplicada às placas, maior será a quantidade de elétrons trocada entre as placas e a fonte. Assim, a quantidade de carga (Q) armazenada num capacitor é diretamente proporcional à diferença de potencial (?V) entre sua placas. . Neste relatório será apresentada uma análise sobre o capacitor de placas planas paralela.
INTRODUÇÃO
Os capacitores são dispositivos que armazenam energia elétrica, e podem ser utilizados de diversas formas. Por exemplo, em uma câmera fotográfica, onde o capacitor armazena a energia necessária para produzir o flash. Ele pode ser utilizado também na sintonia de circuitos de aparelhos eletrônicos como televisores, rádios, celulares entre outros. Neste relatório será apresentada uma análise sobre o capacitor de placas planas paralelas.
4. MATERIAIS E MÉTODOS
4.1. Materiais utilizados
1. Capacímetro
	2. Capacitor variável de placas planas paralelas (escala métrica, placa móvel e placa fixa)
	3. Duas conexões com pino banana e jacaré
	4. Fio
	5. Régua
	
4.2. Procedimento Experimental
Zerou-se a distância entre as placas, ligou-se o capacímetro e ajustou-se em 2nf, mediu-se a frequência de dois e dois milímetros, onde encontrou-se o valor da capacitância (C2), mediu-se o diâmetro com o auxílio de um fio, e mediu-se na régua milimetrada e transformou-se para metro. Calculou-se o raio, a área das placas, determinou-se a capacitância onde encontramos o valor de C1 (F), d-1 (m), e construiu-se a tabela. Depois de encontramos todos os valores construímos o gráfico.
4.3. Resultados e Discursões
Medir a Área das Placas
R= → R= → R= 51x10-3
Calcular a Área
 → Ac= 3,14x(51x10-3)2 → Ac=8,167x10-3 m
Determinar a Capacitância
C=ꜪARx → C=8,9048x10-12 x → 3,6360x10-11 
C= ꜪARx C=8,9048x10-12 x → 1,8181x10-11 
C= ꜪARx C=8,9048x10-12 x → 1,2120x10-11 
C= ꜪARx C=8,9048x10-12 x → 9,0906x10-12 
 C= ꜪARx C=8,9048x10-12 x → 7,2725x10-13 
	d (m)
	C1(F)
	C2(F)
	d-1 (m)
	2mm
	3,6360 x 10-11
	0,32
	
	4mm
	1,8181 x 10-11
	0,28
	
	6mm
	1,2120 x 10-11
	0,26
	
	8mm
	9,0906 x 10-12
	0,25
	
	10mm
	7,2725 x 10-13
	0,24
	
Gráfico
Conclusão
.
Neste relatório verificamos algumas das características dos capacitores de placas paralelas e principalmente o quanto o material dielétrico utilizado entre as placas e a distância entre estas, influenciam no valor da capacitância.
A partir dos experimentos feitos em aula, foi observado, o aumento da capacitância conforme a aproximação das placas.
REFERENCIAS 
https://docslide.com.br/documents/relatorio-de-eletricidade-superficies-equipotenciais.html
InfoEscola, dilatação linear. Disponívelem:http://www.infoescola.com/fisica/dilatacao-linear/. Acesso em 9 de março de 2017.
h Alunos Online, Processos de Transmissão de Calor. Disponível em: <http://alunosonline.uol.com.br/fisica/processos-transmissao-calor.html>. Acesso em 19 de abril de 2017.
ttp://brasilescola.uol.com.br/fisica/capacidade-term�. Acesso em 24 de março de 2017.