_Relatório II - Física III - cuba eletrolitica

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CURSO DE ENGENHARIA
EXPERIMENTO II – CUBA ELETROLÍTICA
Salvador - Ba
2013�
CURSO DE ENGENHARIA
Caio XXXXX
Nascimento YYYYY
Experimento II – Cuba Eletrolítica
Relatório Experimental da disciplina de Física III apresentado, como requisito parcial para aprovação na disciplina, ao Professor Alan Santos, em Maio de 2013.
Salvador - Ba
2013�
SUMÁRIO
51 INTRODUÇÃO	�
51.1 O CAMPO ELETRICO	�
51.1.1 Definição de campo elétrico	�
51.1.2 Erro de medição	�
51.2 ALGARISMOS SIGNIFICATIVOS	�
61.3 TEORIA DOS ERROS APLICADA AO CÁLCULO ERROS EXPERIMENTAIS	�
82 OBJETIVOS	�
93 METODOLOGIA	�
93.1 MATERIAIS UTILIZADOS	�
93.2 PROCEDIMENTOS	�
104 EQUIPAMENTOS UTILIZADOS	�
104.1 O PAQUÍMETRO	�
114.1.1 O princípio do nónio	�
124.1.2 Número de divisões do nónio	�
124.2 MEDINDO COM O PAQUÍMETRO	�
124.2.1 Forma de leitura na escala	�
134.2.2 Tipos de erro no paquímetro	�
134.3 O MICRÔMETRO	�
134.3.1 Forma de leitura na escala	�
144.3.2 Tipos de erro no micrómetro	�
144.4 MEDIDAS HÍBRIDAS: PAQUÍMETRO E MICRÔMETRO	�
155 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS	�
154.1 O VOLUME DA CANETA/LÁPIS	�
154.1.1 As grandezas e os cálculos das médias	�
154.1.2 Cálculo da medida e do erro associado	�
164.2 O VOLUME DO FIO DE CABELO	�
164.2.1 As grandezas e os cálculos das médias	�
164.2.2 Cálculo da medida e do erro associado	�
176 DISCUSSÃO	�
176.1 OS VOLUMES CALCULADOS	�
176.2 VOLUME MAIS PROVÁVEL	�
176.3 FORMAS INDIRETAS DE COMPARAÇÃO	�
19REFERÊNCIAS	�
20APÊNDICES	�
20Apêndice A - XXXXXXXXXXXXXXXXXX	�
21ANEXOS	�
21Anexo A - XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX	�
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1 INTRODUÇÃO
	Os experimentos realizados em laboratório, na maioria das vezes, requerem diversas medições para que a partir delas seja possível calcular outros parâmetros e atingir o objetivo dos mesmos. Por isso a teoria de erros é de extrema importância, pois através dela conseguimos resultados com um nível maior de segurança e precisão. 
 Neste relatório faremos cinquenta medidas em diversos pontos dentro de uma cuba de vidro com duas placas de metal (cuba eletrolítica), teoricamente, paralelas entre si para obtermos o campo elétrico presente de acordo com esses pontos.
1.1 O CAMPO ELÉTRICO
É o campo de força provocado pela ação de cargas elétricas, (elétrons, prótons ou íons) ou por sistemas relativos a elas. Cargas elétricas colocadas num campo elétrico estão sujeitas à ação de forças elétricas, de atração e repulsão.
A fórmula usada para se calcular a intensidade do vetor campo elétrico (E) é dada pela relação entre a força elétrica (F) e a carga de prova (q)
1.1.1 DEFINIÇÃO DE CAMPO ELÉTRICO
O vetor campo elétrico (E) em um ponto do espaço é definido como a relação entre a força que uma carga sente se for colocada naquele ponto e o valor da carga. Isto é, se colocarmos uma carga q em um ponto em que o campo é E, a força sobre esta carga será: 
F = q E (1.1) e E = F/q (1.2) 
Medir o campo elétrico, então, pode ser feito medindo a força que age sobre uma carga conhecida. Uma forma alternativa de se medir o campo elétrico é a partir do potencial elétrico. Quando uma carga q é deslocada de um ponto com potencial VA para outro ponto com potencial VB o campo elétrico realiza sobre ela um trabalho q (VA − VB). Como o trabalho é a força multiplicada pela distância, a força média pode ser calculada se conhecemos o potencial e a distância. Conhecendo a força e a carga também podemos calcular o campo: 
F d = q (VA − VB) ⇒ F / q = (VA − VB) /d (.3) 
2 OBJETIVOS
	Após a realização da montagem experimental, identifica-se a polaridade de cada eletrodo, sendo o fio correspondente ao revestimento preto conectado ao pólo negativo da fonte, enquanto que o de revestimento vermelho ligado ao positivo. Então é mergulhada a ponta de prova móvel na solução, medindo a diferença de potencial em volts das linhas equipotenciais, fazendo assim, um mapeamento para cada configuração de potenciais.
Constatando que tais linhas pertencem à mesma superfície equipotencial, explicando o motivo pelo qual a ponta de prova móvel deve passar obrigatoriamente pela ponta de prova fixa, pois é esta que determina as linhas de força, e consequentemente as linhas equipotenciais.
Nas superfícies equipotenciais, onde se encontra tais linhas, se caracteriza por apresentar o mesmo potencial em todos os seus pontos. Pela própria definição de potencial compreende-se que por um ponto do campo passa uma e somente uma de tais superfícies. Em outras palavras, duas dessas superfícies nunca se interceptam. Desse modo fica fácil a compreensão que quando duas linhas se interceptam elas pertencem a mesma superfície equipotencial, caso contrário duas linhas se interceptariam. Num campo elétrico situado no espaço existem linhas equipotenciais cruzando-se umas com as outras, mas todas pertencentes à mesma superfície equipotencial.
3 METODOLOGIA
3.1 MATERIAIS UTILIZADOS
	1 – Cuba com Água e Sal
	1 – Um multímetro com ranger
	1 – Folha quadriculada com o plano cartesiano (eixo x e y).
1 – Fonte de tensão (4V C)
2 – Barras de cobre com tamanhos semelhantes
	2 - Eletrodos
3.2 PROCEDIMENTOS
	1º) Encher a cuba com água mais ou menos até a metade e acrescentar três colheres de sopa cloreto de sódio
	2º) Misturar a água e o cloreto de sódio de forma que a mistura se torne totalmente homogênea
	3º) Posicionar as barras de cobre de forma que as mesmas fiquem paralelas entre si
	4º) Realizar as medições de acordo com o plano cartesiano
3.3 DESCRIÇÃO DO EXPERIMENTO
Tinha-se sobre a bancada uma cuba de vidro com água e embaixo dela uma folha quadriculada com o plano cartesiano, marcados os pontos de X a X para o eixo x e y. Posicionou-se em dois pontos distintos, em X e X no eixo x, eletrodos pontuais. Com um voltímetro mediu-se os pontos onde o potencial apresentava o mesmo valor, após tomar nota dos pontos em outra folha também com o plano cartesiano foi possível construir através da união dos pontos as curvas equipotenciais.
3.3.1 RESULTADOS OBTIDOS
Embaixo de uma cuba com água havia uma folha quadriculada com o plano cartesiano marcado os pontos de -5 a 5 para o eixo x e y. Primeiramente colocaram-se os eletrodos, um no ponto x=-5 e outro no ponto x=5, com o auxilio do voltímetro foi medido a diferença de potencial variando os pontos, como se pode observar na tabela-1. Em cada ponto encontrava-se a diferença de potencial no eixo x, após percorria-se o eixo y para localizar a mesma diferença de potencial, foi marcado todos os pontos encontrados em uma folha quadriculada juntando os pontos formou uma linha de mesmo potencial, figura 1. Porém quando se compara com a figura 2 (gráfico dos potenciais esperados), conclui-se que não é exatamente o que se encontrou, apesar de pequenos erros chegou-se próximo do esperado.
Ponto (x,y) Diferença de Potencial (VCC)
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4 EQUIPAMENTOS UTILIZADOS
	1 – Um multímetro com range
1 – Fonte de tensão (4V C)
4.1 O MULTIMETRO COM RANGE
Falar um pouco sobre
4.2 FONTE DE TENSÃO (4V C)
	Falar um pouco sobre
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5 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS
	Ao enchermos a cuba com água e colocarmos as barras dentro da mesma, colocamos a cuba encima das folhas com as marcações dos pontos. Ao invés de realizarmos 50 medidas conforme estipulado anteriormente, optamos por realizar apenas 20 em diversos pontos diferentes dentro da cuba onde podemos observar que o potencial praticamente não se alterava.
 
5.1 MEDIDAS REALIZADAS
Vide tabelas no apêndice A
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6 DISCUSSÃO 
6.1 OS DADOS COLETADOS
	Ao coletarmos as medidas, percebemos que, ao contrário do esperado (que houvesse uma variação na voltagem de acordo com a posição que ela fosse medida), ela se manteve constante em praticamente toda a cuba.
6.2 CAUSAS PROVÁVEIS
	Analisando as medidas, o ambiente, a cuba como umtodo e colocando em prática nossos conhecimentos, chegamos à conclusão de que alguns fatores contribuíram para o não êxito do experimento.
Por mais que fizéssemos a mistura (água com o sal) para que a mesma ficasse homogênea, conforme parávamos de mexer a água e a mesma entrasse em repouso, o sal assentava todo no fundo da cuba, concentrando-se em pontos diferentes (fator que contribuira para que obtivéssemos pequenas variações da voltagem nesses locais). Outro contra do experimento, fora o fato das barras metálicas não se manterem em suas posições iniciais deixando de ficar totalmente paralelas entre si.
Para finalizar, após realizarmos algumas pesquisas sobre a água fornecida, descobrimos que a mesma, em seu processo de tratamento, recebe uma pequena concentração de Flúor e Cloro em sua composição antes de ser distribuída para a população.�
7 COMENTÁRIOS FINAIS
	A observação experimental das propriedades do campo elétrico e as superfícies equipotenciais no laboratório de física foi um experimento relativamente trabalhoso e que nos permitiu estudar os conceitos de eletromagnetismo de uma maneira atraente e produtiva.
Durante a experiência conseguimos demonstrar o campo elétrico com sucesso conforme previa a teoria exposta para cargas puntiformes e observou-se que as linhas de forças são perpendiculares às superfícies equipotenciais.
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REFERÊNCIAS
 APÊNDICES
Apêndice A – Tabelas de medição
Tabela A 
	 
	Posição
	Valor (Em mv)
	1
	50,70 ±5 
	0,26 ± 100mv
	2
	50,50 ±5 
	0,26 ± 100mv
	3
	45,40 ±5 
	0,26 ± 100mv
	4
	45,20 ±5 
	0,26 ± 100mv
	5
	50,10 ±5 
	0,26 ± 100mv
	6
	40,40 ±5 
	0,26 ± 100mv
	7
	45,60 ±5 
	0,26 ± 100mv
	8
	40,35 ±5 
	0,26 ± 100mv
	9
	50,10 ±5 
	0,26 ± 100mv
	10
	50,90 ±5 
	0,26 ± 100mv
Tabela B
	 
	Posição
	Valor (Em mv)
	1
	70,70 ±5 
	0,12 ± 100mv
	2
	80,80 ±5 
	0,12 ± 100mv
	3
	85,60 ±5 
	0,12 ± 100mv
	4
	85,50 ±5 
	0,12 ± 100mv
	5
	85,40 ±5 
	0,12 ± 100mv
	6
	85,30 ±5 
	0,12 ± 100mv
	7
	70,80 ±5 
	0,12 ± 100mv
	8
	70,70 ±5 
	0,12 ± 100mv
	9
	70,30 ±5 
	0,12 ± 100mv
	10
	70,20 ±5 
	0,12 ± 100mv