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RELATÓRIO DE PRATICAS DE FÍSICA III ENGENHARIA CIVIL José Ferreira; André Vidal; Hermes Maurício; Lucas Gonçalves; José Lukas. Faculdade Paraíso do Ceará Rua da Conceição, 1228 – São Miguel, CEP: 63010-465 – Juazeiro do Norte – CE. josefdantas@icloud.com Juazeiro do Norte, 11 de setembro de 2017. ÍNDICE Introdução ------------------------------------------------------------------------------------------------- 3 Objetivo --------------------------------------------------------------------------------------------------- 4 Procedimentos experimentais -------------------------------------------------------------------------- 4 Explicação dos vídeos ---------------------------------------------------------------------------------- 7 Conclusão ------------------------------------------------------------------------------------------------ 10 Participação dos membros ----------------------------------------------------------------------------- 11 Referências ---------------------------------------------------------------------------------------------- 12 INTRODUÇAO A eletrostática é uma área da eletricidade que estuda o comportamento e as propriedades das cargas elétricas que estão, geralmente, em repouso, esse tipo de eletricidade é conhecida como eletricidade estática e encontra-se em toda parte, sendo seus efeitos perigosos quando não há o devido conhecimento, geralmente, a eletricidade estática acontece quando levamos um pequeno choque ao pegar na maçaneta da porta, ao retirar uma blusa de lã e ouvir estalos, etc. Isso acontece porque tudo que existe no universo possui uma grande quantidade de carga, mas nem sempre conseguimos notá-las, por causa do equilíbrio que há entre elas, essa energia se modifica quando há movimento de cargas elétricas, a medida que os elétrons começam a se movimentar, gerando uma corrente elétrica. Nesse caso, a eletricidade passa a ser eletricidade dinâmica ou eletrodinâmica. São exemplos dessa ciência os relâmpagos e as faíscas. O eletroscópio de folhas é um aparelho que se destina a indicar a existência de cargas elétricas, ou seja, identificar se um corpo está eletrizado, os átomos da matéria são formados de uma grande quantidade de partículas, dentre elas as mais conhecidas são os prótons (cargas positivas), o elétrons (cargas negativas), e os nêutrons (cargas nula), quando o número de prótons em um átomo é igual ao número de elétrons este permanece neutro, está condição é chamada de equilíbrio eletrostático. Este equilíbrio poderá ser desfeito através do processo chamado de eletrização, podendo ocorrer de três maneiras: atrito, contato e indução. Podemos classificar os materiais de acordo com a facilidade com a qual as cargas elétricas se movem em seu interior. Os condutores são materiais nos quais as cargas elétricas se movem com facilidade, como os metais, o corpo humano e a água da torneira. Os nãos condutores, também conhecidos como isolantes, são materiais nos quais as cargas possuem extrema dificuldade em se mover, como os plásticos, a borracha, o vidro e a água destilada. (HALLIDAY, 2009, p.3) Na pratica de física é observado que, quanto menor for a distância entre um bastão carregado por energia estática e água corrente de uma torneira, maior era sua deformação no percurso da água uma indução eletroestática. Segundo Ferraz. L (2010), esse fenômeno ocorre por causa da indução gerada pelo bastão aonde a agua tem carga positiva e negativa, ao aproximar do bastão as cargas positivas são atraídas pela carga negativa do bastão, e as negativas são repelidas. OBJETIVOS Objetivo geral é mostrar ao aluno o princípio da indução e o comportamento dos materiais utilizados no laboratório. Objetivo especifico é observar o que acontece ao aproximar um corpo eletrizado em materiais como: água, limalha, pó de madeira e metais. PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS Experimento 1- Atração de objetos Materiais utilizados: 01 Cano de PVC 01 Pó de madeira 01 Limalha de ferro 02 Papel Procedimento No experimento realizado, foi utilizado o papel para eletrizar o cano de PVC através do atrito. Após esse processo, o cano ficou carregado negativamente, pois ele recebe elétrons do papel. Conclusão De acordo com o site Portal São Francisco (2016), é possível eletrizar um corpo de uma forma mecânica, através do atrito. Dessa maneira, os elétrons de ligações mais frágeis com o núcleo, serão transferidos entre os átomos dos materiais. Sendo o cano um bom isolante, ele consegue ‘manter’ essa carga ao redor do seu corpo e ao aproximar do pó de madeira e da limalha de ferro, ele atrai esses materiais, que estão carregados positivamente. Experimento 2- Eletroscópio Materiais utilizados: 01 Um recipiente de plástico com tampa plástica; 01 Uma agulha; 01 Cano PVC; 01 Papel Toalha; 01 Um fio de cobre; 01 Papel alumínio; 01 Bastão de cola quente; 01 Pistola de cola quente; Conclusão O eletroscópio de folhas, é um instrumento simples, que nos ajuda a entender na prática, a repulsão de cargas. Temos como objetivo principal, entender o porquê isso ocorre, tendo em vista a teoria abaixo. No que diz respeito a eletricidade, a eletrização tem uma importância significativa, sabemos que quando um corpo ganha elétrons (ou seja, quando o número de elétrons se torna maior do que o número de prótons), dizemos que este corpo está carregado negativamente. Mas caso o corpo venha a perder elétrons (ou seja, o número de prótons se torna maior do que o número de elétrons), dizemos que o corpo está eletrizado positivamente. Os instrumentos responsáveis por realizar esse estudo das cargas estáticas são os eletroscópios. Ao aproximar um corpo carregado com as mesmas cargas das folhas da esfera, podemos observar o afastamento das folhas. Ao aproximar o canudo carregado da esfera, as cargas das tiras de alumínio se acumulam por que são repelidas. As tiras estão com excesso de cargas positivas, e a esfera com excesso de cargas negativas. Como as cargas se acumularam nas tiras e elas apresentam cargas iguais, causa-se a repulsão. Ao afastar o canudo eletrizado do eletroscópio, as tiras juntam-se novamente, porque as cargas se redistribuem voltando às posições anteriores à aproximação do canudo. Quando o canudo eletrizado negativamente é encostado na esfera, cargas negativas do canudo são transferidas para ela. Isso causa um excesso de cargas negativas em todo o sistema, e como as tiras novamente estão carregas por cargas do mesmo sinal, elas se repelem. Mesmo afastando o canudo, as tiras continuam separadas, pois houve eletrização por contato. Experimento 3- Giroscópio Materiais utilizados: 01 Cano de PVC; 01 Papel toalha; 01 Canudo de refrigerante; 01 Caneta; Conclusão Qualquer objeto que usa a rotação ou a indução de outro para se estabilizar em um eixo central, podendo ser vertical ou horizontal. No caso feito em laboratório, fizemos com a indução de um objeto energizado, e através dessas cargas, conseguimos atrair e repelir o giroscópio. O giroscópio é utilizado desde brinquedos, ciência e até no universo. Pois brinquedos como pião, de certa forma são giroscópio, e no universo poiso maior giroscópio do mundo é a terra. O planeta terra tem rotação em seu próprio eixo, tornando-se assim um giroscópio. Experimento 4- Indução da água Materiais utilizados: 01 Cano de pvc; 01 Papel toalha; 01 Água; Procedimento Friccionando um papel em um cano de (PVC) até que o mesmo adquirisse carga, e em seguida o aproximando de uma torneira com agua corrente até uma distância em que o cano não tocasse mas alterasse o percurso da água. Conclusão Foi possível observar a aproximação do filete de água com o cano de PVC, pois como o cano estava carregado negativamente atraiu as cargas positivas existentes na água. EXPLICAÇÕES DOS VIDEOS Vídeo 1: linhas de campo elétrico cargas iguais e anel carregado Foi observado que a fonte de alta tensão de carga máxima 6 mil volts carrega os terminais que estão na cuba de acrílico com óleo de rícino e sementes de grama mudando as posições da semente fazendo com que eles se repelissem por causa das cargas que são iguais Vídeo 2: linhas de campo elétrico dipolo elétrico Foi observado que a fonte de alta tensão de carga máxima 6 mil volts carrega os terminais que estão na cuba de acrílico com óleo de rícino e sementes de grama mudando as posições da semente fazendo com que as que estão na carga positiva saem em direção as da carga negativa Vídeo 3: linhas de campo elétrico anéis carregados Foi possível observar que a fonte de alta tensão de carga máxima 6 mil volts carrega os terminais que estão na cuba de acrílico com óleo de rícino e sementes de grama mudando as posições da semente fazendo com que as cargas que estão entre os dois anéis fiquem em uma reta por causa que são cargas iguais com sinais opostos Vídeo 4: linhas de campo elétrico linhas circular e não circular carregadas Notasse que a fonte de alta tensão de carga máxima 6 mil volts carrega os terminais que estão na cuba de acrílico com óleo de rícino e sementes de grama mudando as posições da semente fazendo com que fazendo as cargas positivas saem em direção as das cargas negativas ficando em forma de uma reta como vemos na imagem Vídeo 5: linhas de campo elétrico linhas de cargas paralelas Foi possível observar que a fonte de alta tensão de carga máxima 6 mil volts carrega os terminais que estão na cuba de acrílico com óleo de rícino e sementes de grama mudando as posições da semente o campo elétrico que se formar entre eles é uniforme. As linhas de força são paralelas entre si e perpendiculares aos planos; apenas nos bordos o campo deixa de ser uniforme: as linhas de força se curvam, como vemos na imagem. CONCLUSÃO No laboratório foram realizados vários experimentos obtendo diversos resultados. Foi possível observar bem a natureza elétrica da matéria com suas propriedades. O fenômeno eletrostático como campo, forças e cargas foram constatados ao longo da pratica laboratorial, essa pratica possibilitou a melhor compreensão e aplicação dos princípios fundamentais da eletrostática. ATIVIDADES REALIZADAS PELOS MEMBROS André Vidal: Laboratório: Realizou a terceira atividade que se trata do giroscópio, filmou na atividade 4. Relatório: Elaborou argumentos sobre o tema giroscópio. Hermes Mauricio: Laboratório: Realizou a segunda atividade que se trata do eletroscópio Relatório: Elaborou conteúdo sobre o tema eletroscópio. José Ferreira: Laboratório: Realizou a primeira atividade que se trata atração dos objetos, tirou a foto da atividade 2. Relatório: Elaborou argumentos sobre o tema atração física da água e organizou o relatório. José Lukas: Laboratório: Realizou junto a Lucas Gonçalves o experimento da atividade 4 do tema atração física da agua. Relatório: Elaborou o relatório. Lucas Gonçalves: Laboratório: Realizou junto a José Lukas o experimento da atividade 4 do tema atração física da agua, tirou as fotos da atividade 2 e 3. Relatório: Elaborou argumentos sobre tema atração dos objetos ou atração das matérias: Madeira e Limalha. REFERÊCIAS ELETROSTATICA. Disponível em: <http://eletromagnetismo.info/eletrostatica.html>. Acesso em: 08 set. 2017. PORTAL SÃO FRANCISCO. Processos de eletrização, 2016. Disponível em: <http:// http://www.portalsaofrancisco.com.br/fisica/processo-de-eletrizacao>. Acesso em: 3 Set. 2017. HALLIDAY, RESNICK, WALKER. Fundamentos de Física. Vol. 2. 8 ed. Editora LTC, 2009. HALLIDAY, RESNICK, WALKER. FERRAZ, L. N. Curvando a água. Disponível em: <http://www.feiradeciencias.com.br/sala11/11_18.asp>. Acesso em: 04 set. 2017
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