relatorio fisica 2

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UNIVERSIDADE DE UBERABA
RELATÓRIO Nº2
GERADOR DE VAN GRAAF
NOME: DANILO ROCHA RAMOS		
RA: 5137431
TURMA: 21
UNIVERSIDADE DE UBERABA
GERADOR DE VAN GRAFF
Trabalho apresentado à Universidade de Uberaba como parte das exigências à conclusão da disciplina Física Geral e Experimental II do 4º período do Curso de Engenharia Civil.
Orientador: Profº Luciano Henrique
	
UBERABA-MG
2017
INTRODUÇÃO TEÓRICA
VENTO ELÉTRICO
Quando colocamos em contato o eletrófodo com o suporte, sua carga se distribui por todo o sistema, chegando até a ponta. Como este apresenta extremo afiado, a concentração de carga será maio nele. 
Uma carga que se encontra no vértice será facilmente repelida pela do mesmo sinal.
Enquanto seguimos fornecendo cargas, o processo se repetirá para outras moléculas do ar, gerando o chamado "vento elétrico".
Figura 1: Vela aproximada à ponta
Figura 1.1: vela repelida
GERADOR DE VAN DE GRAAF
Robert Jemison Van de Graaff (1901-1967) foi um físico americano e construiu o gerador que leva seu nome. Um fato curioso é que Van de Graaff teve aulas de radiação com Marie Curie na Universidade de Sorbonne, em Paris, no período em que esteve lá, entre 1924 e 1925. Na época, a motivação para construir um gerador de altas voltagens era que físicos experimentais, como Ernest Rutherford, precisavam acelerar partículas a energias suficientemente altas para desintegrar o núcleo atômico. O primeiro gerador, que atingia até 80.000V, foi feito em 1929 na Universidade de Princeton, onde lecionava. Em 1933, já no Massachusetts Institute of Technology, Van de Graaff construiu um gerador muito maior, que podia chegar até 7 milhões de volts, como mostrado na Figura 2.
O gerador funciona do seguinte modo: Ao ligar o motor, o sistema gira o rolete inferior. O interior do rolete adquire uma carga negativa e o interior da borracha adquire uma carga positiva. Essa carga positiva atrai a carga negativa, mas elas não se juntam porque a borracha é um isolante elétrico. Com o movimento da borracha, ela transporta as cargas para a cúpula, onde a carga será aniquilada pelo revestimento de papel alumínio do rolete superior e a carga que estava do lado de fora será roubada pela escova superior que está conectada a cúpula. Essa carga será armazenada continuamente com o funcionamento do motor.
Bastão
Esfera 
 metalmemet
Figura 1: Gerador de Van de Graaf junto com um bastão metálico
Poder das pontas
Há mais de duzentos anos cientistas constataram que um condutor cujo formato apresentava regiões com pontas dificilmente se mantém eletrizados.
Hoje sabemos que isto ocorre pois a carga tende a se acumular nessas regiões pontiagudas (ou de menor raio) e, desta forma, as cargas escoam através destas pontas.
Na proximidade dos corpos existem sempre no ar átomos e moléculas ionizadas. Havendo grande concentração de cargas elétricas numa ponta (zona pontiaguda) de um corpo, haverá atração para a ponta dos íons de sinal contrário às cargas na ponta e repulsão dos íons com o mesmo sinal. Os íons que são atraídos provocam a descarga da ponta. Por sua vez, os movimentos de partículas junto da ponta originam novas ionizações no ar e o fenômeno de descarga da ponta aumenta.
O acúmulo de cargas nas regiões pontiagudas de um corpo resulta na geração de um campo elétrico mais intenso do que em outros pontos desse corpo. Isso favorece a movimentação de cargas nessa região, o que explica, portanto, o funcionamento de um para-raio. Como esse aparelho tem formato pontiagudo, existe uma probabilidade maior de atrair descargas elétricas, justamente pelo maior valor do campo elétrico nas extremidades.
Figura : Para-raio recebendo descarga, onde a região pontiaguda acumula muita carga
Assim, numa tempestade, nunca devemos ficar em lugares descampados, pois funcionamos como "pontas", da mesma forma que as árvores.
OBJETIVOS
Observar os processos de eletrização por atrito, contato e indução através do conjunto eletrostático. 
MATERIAL UTILIZADO 
01 Gerador de Van de Graaf, ou de correia;
01 Eletrodo com ponta;
01 Torniquete elétrico;
01 Vela;
01 Fita adesiva;
01 Papel alumínio;
01 Duas conexões de fios com pino banana;
01 Cuba cilíndrica acrílica;
01 Lâmpada fluorescente;
01 Fósforo;
01 Um indivíduo;
METODOLOGIA
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL nº1 – vento elétrico
Fixe o eletrodo na esfera do gerador, e ligue o gerador;
Aproxime a vela acesa próximo à ponta do eletrodo e verifique o que acontece;
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL nº2 – Lei das pontas
Com o eletrodo de ponta fixado na esfera, coloque sobre ele o torniquete elétrico;
Ligue o gerador e observe o que acontece;
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL nº3 – Gaiola de Faraday
Retire a esfera do gerador e coloque sobre a cuba acrílica;
Prenda tiras finas de papel alumínio na parte exterior e na parte interior da esfera;
Conecte o cabo banana, no gerador e na esfera;
Ligue o gerador e observe o que acontece na parte interior da esfera;
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL nº4 – Carga elétrica
Colocar as mãos de um indivíduo, devidamente isolado, sobre a esfera do gerador;
Ligue o gerador e observe o que acontece;
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL nº5 – Tensão elétrica
Ligue o gerador;
Aproxime a lâmpada fluorescente da esfera do gerador e observe o que acontece;
RESULTADOS E ANÁLISES 
Por que a descarga elétrica possui tonalidade azul? Explique.
A cor azulada gerada pela descarga pode ser explicada a través do espectro de cores, pois tons azulados demonstram uma intensidade muito grande e é fato que a intensidade da descarga elétrica é muito intensa em um curto intervalo de tempo
O que ocasiona a movimentação da fita colada na esfera do gerador? Explique.
As tiras da parte exterior repelem, e as tiras da parte interior são atraídas. Observou-se ao ligar o gerador que as folhas de papel movimentaram-se, saindo de sua condição normal sob a atuação do campo elétrico do gerador. Isso se dá pelo fato de as duas fitas admitirem uma polaridade igual ao do campo elétrico formado pelo o gerador de Van der Graaf.
O que acontece com a vela acesa quando é aproximada do gerador? Explique.
Ao aproximarmos a vela acesa próximo a ponta de eletrodo, a chama começa a ser repelida pela ponta do gerador.
Isso acontece pois com a máquina em operação, a ponta do condutor em L fica com excesso de cargas positivas (falta de elétrons). Por se tratar de uma ponta, o campo elétrico adquire intensidade suficiente para ionizar moléculas de ar; a ionização forma um "plasma" ao redor da ponta ou seja, um "mar" de elétrons (-) e íons (+) de moléculas de ar.
A ponta positiva atrai estes elétrons e repele os respectivos íons (+) de moléculas de ar; repelidos estes íons (+) movem-se contra a chama da vela, formando "um vento" que "assopra" a chama, fazendo-a tombar no sentido oposto ao da ponta.
Por que o torniquete elétrico gira no sentido horário? Teria como girar no sentido anti-horário? Teria como não girar?
O torniquete fica eletrizado positivamente devido à ponta. O ar que se encontra em volta do torniquete também se eletriza, com carga de mesmo sinal. O torniquete quando eletrizado, entra em atrito com as partículas eletrizadas do ar, e como cargas elétricas tendem a se repelir, fazendo torniquete girar sentido horário oposto à ponta, basta mudar as pontas para também mudar o sentido e o para-lo.
O principio do gerador é equivalente a formação dos raios. É verdade que um raio pode tanto cair como subir? Explique.
Sim, pois quando a energia dielétrica é ultrapassada, entre a nuvem e a terra, o ar possui baixa resistência elétrica, formando uma conexão de descarga elétrica. Sendo assim, os raios saem da nuvem para a terra, ou da terra para a nuvem. 
Por que quando aproximamos um condutor do gerador ouvimos um barulho quando ocorre o faíscamento? Explique.
Quando ocorre a descarga através da formaçãode um fino canal ionizado no ar, o ar no interior desse canal atinge temperaturas muito elevadas, de milhares de graus Célsius. Esse mesmo ar no interior do canal estava na temperatura ambiente antes da descarga e portanto há uma rapidíssima elevação da temperatura do gás dentro do canal no momento da descarga. Como é bem sabido, ao aumentar bruscamente a temperatura de um gás, a pressão cresce. Portanto, o ar dentro do canal, devido à elevação da pressão se expande violentamente, produzindo uma expansão brusca. O estalo que ouvimos é decorrência dessa expansão brusca, uma pequena explosão que gera uma onda sonora.
Quando a descarga ocorre devido à eletricidade estática em nuvens, o canal ionizado é muito maior e a energia liberada é muitas ordens de grandeza maior do que a energia liberada em um pequeno gerador de van der Graaf. A expansão brusca do canal ionizado é então uma verdadeira explosão, gerando uma onda sonora de grande intensidade, o trovão. Ou seja, os estalos do gerador são trovões em miniatura.
O que aconteceu com a pessoa encontrada na esfera do gerador em funcionamento? Explique.
Os pelos do braço e os cabelos ficaram arrepiados. Isso acontece por que as cargas presentes na esfera serão transferidas para o corpo da pessoa, cada fio do cabelo será carregado com a mesma carga, repelindo -se mutuamente quando a pessoa coloca a mão na cúpula do gerador, recebe cargas, ficando assim toda negativa. Os cabelos são a porta mais fácil de saída dos elétrons.
O que aconteceu com a lâmpada fluorescente ao aproximá-la do gerador ligado? Explique.
Ocorre o acendimento da lâmpada , obtendo -se uma luminosidade fraca que se estendia até ao metade da lâmpada onde situava -se a mão da pessoa que a segurava, pois quando um dos polos encostados no gerador e outro em uma fonte de aterramento, passa -se energia por dentro da lâmpada (deslocamento dos elétrons, causando os clarões).
 
CONCLUSÃO
Nesse relatório foi 
N
BIBLIOGRAFIA
http://professorfabio666.blogspot.com.br/2012/07/campo-eletrico.html
http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/bitstream/handle/mec/16361/ModuloXII.php.htm?sequence=38
http://fisicaeletro.blogspot.com.br/2011/06/eletrotastica-jamerson-araujo-e-jarbas.html
http://www.rc.unesp.br/showdefisica/99_Explor_Eletrizacao/paginas%20htmls/Demo%20Wimshurst.htm#06.-_O_vento_elétrico__
http://www.ifi.unicamp.br/~lunazzi/F530_F590_F690_F809_F895/F809/F809_sem1_2007/GuilhermeC-Landers_F609_RF2.pdf
https://pt.wikipedia.org/wiki/Poder_das_pontas
http://www.fis.unb.br/gefis/index.php?option=com_content&view=article&id=217&Itemid=336