RELATÓRIO - PÊNDULO ELETROSTÁTICO

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SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO............................................................................................1-10
2 OBJETIVOS	11
2.1 OBJETIVOS GERAIS	11
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS	11
3 METODOLOGIA	12
3.1 MATERIAIS UTILIZADOS	12
3.2 PROCEDIMENTOS	12
4 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS	13
5 DISCUSSÃO	14
6 COMENTÁRIOS FINAIS	15
7 REFERÊNCIAS	16
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LISTA DE FIGURAS
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1 INTRODUÇÃO
O nosso experimento teve como finalidade medir as distancias entre a bobina e o aparelho e depois calcular 10 medidas com a barra, 10 medidas sem a barra. Para isso, usamos um pendulo eletrostático. E medimos a distancia entre a bobina e o aparelho. 
O nosso relatório teve como objetivo medir as distancia entre a bobina e o aparelho, via experimentos realizados no laboratório de física com dados coletados.
1.2 PÊNDULO ELETROSTÁTICO
O pendulo eletrostático é usualmente utilizado para demonstrar fenômenos de atração ou repulsão. Será muito útil na compreensão dos processos de eletrização e na visualização de um dos principais princípios da eletrostática.
1.3 CONDUTORES, ISOLANTE, SEMICONDUTORES E SUPERCONDUTORES.
Estabelecer uma corrente elétrica em metais é fácil, pois um ou mais dos elétrons das camadas mais externas desses átomos não estão firmemente presos aos núcleos. Ao contrário, eles são praticamente livres para vagar pelo material. Tais materiais são chamados de condutores. Os metais são bons condutores de corrente elétrica pela mesma razão pela qual são bons condutores de calor. Os elétrons de suas camadas mais externas estão “frouxos”.
Em outros materiais, borracha e vidro, por exemplo, os elétrons estão firmemente ligados e pertencem de fato a átomos individuais. Eles não são livres para vagar por entre os outros átomos do material. Consequentemente, não é fácil fazê-los fluir. Esses materiais são maus condutores de corrente elétrica pela mesma razão pela qual eles são normalmente maus condutores de calor. Esses materiais são chamados isolantes.
Uma determinada substância pode ser classificada como condutora ou isolante, dependendo de quão fortemente seus átomos seguram os elétrons. Um pedaço de cobre é um bom condutor, enquanto um de madeira é um bom isolante. Certos materiais tais como o germânio e o silício, entretanto, não são bons condutores nem bons isolantes. Esses materiais caem no meio da faixa de resistividade elétrica, sendo condutores medíocres em sua forma cristalina pura tornando-se excelentes condutores quando apenas um átomo em 10 milhões é substituído por uma impureza, que adiciona ou retira elétrons da estrutura cristalina. Materiais que podem se comportar algumas vezes como isolantes e algumas vezes como condutores são chamados de semicondutores. Camadas finas de materiais semicondutoras empilhadas juntas formam os transistores, usados para controlar o fluxo de corrente em circuitos, detectar e amplificar sinais de rádio e produzir oscilações elétricas em transmissores; atuam também como chaves digitais.
Um condutor oferece apenas uma pequena resistência ao fluxo de carga elétrica. Um isolante oferece uma resistência muito maior. Notavelmente, a temperaturas suficientemente baixas, determinados materiais adquirem resistência nula (ou condutividade infinita) ao fluxo de carga. Esses são os materiais supercondutores. Uma vez que a corrente elétrica tenha sido estabelecida num supercondutor, ela fluirá indefinidamente. Sem resistência elétrica alguma, a corrente passa pelo material sem sofrer perda de energia: nenhum aquecimento ocorre durante o fluxo da carga. A supercondutividade em metais próximos ao zero absoluto foi descoberta em 1911por Kammerlingh Onnes que a observou no mercúrio sólido (à temperatura de 4,2 K). Em 1987, foi descoberta a supercondutividade em “altas" temperaturas (acima de 100 K) num composto não-metalico. Recentemente, materiais supercondutores são alvos de intensas pesquisas tanto em baixas como em altas temperaturas. Os potenciais de aplicações incluem transmissão de energia a grandes distâncias sem perdas e veículos de alta velocidade magneticamente levitados, para substituir os trens.
1.4 PROCESSOS DE ELETRIZAÇÃO
Eletrizar um corpo eletricamente neutro é tornar diferente o número de cargas positivas do número de cargas negativas. Isso só é possível acrescentando ou retirando elétrons do corpo, tendo em vista que as cargas positivas, das quais os prótons são os portadores, encontram-se no núcleo dos átomos sendo impossível movimentá-las. São três as maneiras pelas quais é possível eletrizar um corpo eletricamente neutro: Por atrito, por contato, por indução.
1.5 ELETRIZAÇÃO POR ATRITO
 	Ao atritarmos dois corpos de substâncias diferentes, inicialmente neutros, haverá a transferência de elétrons de um para o outro, de modo que um estará cedendo elétrons, ficando eletrizado positivamente, ao passo que o outro estará recebendo elétrons ficando eletrizado negativamente.
A eletrização por atrito é mais intensa entre corpos isolantes do que entre condutores, pois nos isolantes as cargas elétricas em excesso permanecem na região atritada, ao passo que nos condutores, além de se espalharem por todo ele, há uma perda de carga para o ambiente.
1.6 ELETRIZAÇÃO POR CONTATO
 	Algumas vezes tomamos choque ao tocarmos a maçaneta da porta de um automóvel, ou um móvel de aço no qual não há nenhum tipo de instalação elétrica que pudesse justificá-lo. Esse fenômeno está relacionado com o processo de eletrização por contato.
1.7 ELETRIZAÇÃO POR INDUÇÃO
Dois corpos, A e B, sendo A positivamente eletrizado e B um corpo eletricamente neutro, são colocados próximos um do outro sem haver contato.
As cargas positivas de A atraem as cargas negativas de B. Se aterrarmos o corpo B, as cargas elétricas negativas da terra vão se deslocar para o corpo B. Retirando o condutor que aterra o corpo B e só depois afastar o corpo A. Observamos então que o corpo B ficou negativamente eletrizado. Este processo é chamado eletrização por indução.
1.8 LIGAÇÃO TERRA
Ligação terra é um condutor elétrico (fio) cuja função é conectar à Terra todos os dispositivos que precisarem utilizar seu potencial como referência ou valer-se de suas propriedades elétricas.
O fio terra, uma vez que se encontra sempre neutro e (teoricamente) presente em todo circuito elétrico, é sempre tomado como ponto de referência para a medida de potenciais, sendo a ele atribuído, então, o potencial de zero volt. A necessidade de tal referência fundamenta-se no fato físico de não haver, a rigor, sentido no termo "potencial elétrico de um ponto", pois, em Física, define-se apenas a diferença de potencial (ddp) entre dois pontos.
Ao falar-se em potencial de um ponto subentende-se implicitamente a diferença de potencial entre o ponto em questão e um ponto de referência previamente escolhido, ao qual usualmente atribui-se o potencial de zero volt. A rigor qualquer ponto do circuito pode ser tomado como referência para a medida de potenciais dos demais pontos, mas visivelmente, a terra elétrica é, em praticamente todos os casos, a melhor opção.
1.9 PARA-RAIOS
Os para-raios são hastes metálicas ligadas por cabos condutores ao solo, colocadas nos telhados das residências de modo a criar um caminho por onde o raio possa passar em direção ao solo, sem causar danos.
Para-raios também são usados em barcos, torres de televisão e rádio e torres de transmissão e distribuição de energia elétrica.
1.10 PODER DAS PONTAS
A carga elétrica em excesso num corpo condutor distribui-se apenas pela superfície exterior do corpo e concentra-se nas zonas mais pontiagudas (ou de menor raio), rarefazendo-se nas restantes.
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 os íonsde 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. A esta capacidade de os corpos eletrizados se descarregarem pelas pontas chama-se poder das pontas. 
1.11 RIGIDEZ DIELÉTRICA DE UM MEIO
Quando se aumenta a quantidade de carga de um capacitor, o campo elétrico também aumenta. Se for suficientemente intenso, pode arrancar elétrons dos átomos do dielétrico, causando sua ionização. O valor máximo do campo elétrico que esse isolante suporta sem se ionizar é chamado de rigidez dielétrica do meio e ao se atingir esse valor, salta uma faísca entre as armaduras do capacitor, danificando-o. Foi exatamente essa propriedade que Franklin imaginou que acontecia na atmosfera e originava as descargas dos relâmpagos.
1.12 ELETROSCÓPIO DE FOLHAS
O eletroscópio é um aparelho que se destina a indicar a existência de cargas elétricas, ou seja, identificar se um corpo está eletrizado. Os eletroscópios mais comuns são o pêndulo eletrostático e o eletroscópio de folhas.
O eletroscópio de folhas é composto por uma garrafa transparente isolante, fechada por uma rolha igualmente isolante, contendo na parte de cima, uma esfera metálica. No interior, duas finíssimas folhas metálicas, de ouro ou de alumínio. Se o eletroscópio estiver neutro, suas folhas estarão abaixadas. A aproximação de um corpo carregado à esfera superior induz cargas no sistema, e as folhas se separam, por possuírem cargas de mesmo sinal. Se esse corpo carregado tocar a esfera superior, o eletroscópio também ficará eletricamente carregado.
1.13 PÊNDULO ELETROSCÓPIO
O Pêndulo eletrostático é formado por um suporte, uma base isolada que não conduz corrente elétrica e por um fio de seda com uma esfera metálica pendurada. Eletriza-se a esfera com determinada carga positiva ou negativa e aproxima-se o corpo o qual se deseja saber a carga. Se, por exemplo, a bola for eletrizada positivamente, aproxima-se dela o material com carga desconhecida. Se esta esfera atrair-se para o corpo este estará eletrizado negativamente; se ao contrário, a esfera repelir-se, o corpo estará eletrizado positivamente.
1.14 GERADOR DE VAN DER GRAFF
Um condutor metálico oco A de forma aproximadamente esférica, é suspenso por suportes isolantes de plástico, atornilados em um pé metálico conectado a terra. Uma correia ou cinta de borracha (não condutora) se move entre duas polias E F. A polia F é acionada mediante um motor elétrico duas hastes G e H são feitos de fios condutores muito finos, situados a altura do eixo das polias. As pontas das hastes estão muito próximas porem, não tocam a cinta.
O ramo esquerdo da cinta transportadora se move para cima, transporta um fluxo contínuo de carga positiva para o condutor oco A. Ao chegar a G e devido à propriedade das pontas é criado um campo suficientemente intenso para ionizar o ar situado entre a ponta G e a cinta. O ar ionizado proporciona o meio para que a carga passe da cinta a ponta G e a seguir, ao condutor oco A, devido à propriedade das cargas que são introduzidas no interior de um condutor oco.
2 OBJETIVOS
2.1 OBJETIVO GERAL
Verificar que cargas elétricas de mesma espécie se repelem e de espécies diferentes se atraem, através da eletrização por atrito entre materiais diferentes.
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Analisar o fenômeno eletrostático da eletrização: atrito, contato e indução, observar seus efeitos sob diversos materiais, destacando a carga adquirida pelo mesmo após o processo e fatores que influenciam o fenômeno.
METODOLOGIA
3.1 MATERIAIS UTILIZADOS
Durante o experimento foram utilizados os seguintes corpos de prova: Pendulo eletrostático, ima e régua.
3.2 PROCEDIMENTOS
•	Coletar dados observados;
•	Confeccionar o relatório.
4 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS
Encontramos as seguintes medidas:
D1= Distância número 1
D2 = Distância número 2. (Distância usada)
V= Tensão da fonte
A=Corrente
Me= Média do valor
1-
Tensão: 31,5 v D1= 11,0 cm D2= 2,0cm
Corrente: 2,7 A
Tensão:25,0v D1=11,0 D2=1
Corrente:2,26A
Tensão:23,0v D1=11,0 D2=0,9
Corrente: 2,07
Tensão:20,1v D1=11,0 D2=0,8
Corrente:1,78A
Tensão:
 Me= 31,1+25,0+23,0+20,1/4
Me= 99,2/4
Me =24,8 v
Corrente:
Me=2,7+2,26+2,07+1,78/4
Me=8,81/4
Me =2,2025 A
D2
Me= 2,0+1+0,9+0,8=4,7
Me=4,7/4
Me =1,175 cm
2- 
Tensão: 31,1v D1=10cm D2= 5,5cm
Corrente:8,7A
Tensão: 28,1 v D1=10 cm D2=5,2cm
Corrente: 2,33A
Tensão: 20,0v D1=10cm D25,3cm
Corrrente: 1,66A
Tensão: 8,3v D1=10cm D2=0,3
Corrente:0,69A
Tensão:
Me= 3,1+28,1+20,1+8,3/4
Me=87,5/4
Me =21,875 v
 Corrente:
Me= 8,7+2,37+1,66+0,69/4
Me=13,42/4
Me =3,355 A
D2
Me= 5,5+5,2+0,8+0,3=11,8
Me=11,8/4
Me =2,95 cm
3- 
Tensão: 31,1v D1=9cm D2= 8,7cm
Corrente:205A
Tensão:27,0 v D1=9 cm D2=8,0cm
Corrente:2,2A
Tensão:20,0v D1=9 cm D2=1,7cm
Corrrente:1,79A
Tensão:15,0 v D1=9 cm D2=1,7cm
Corrente:1,22A
Tensão:
Me=31,1+27,0+22,0+15,0/4
Me=95/4
Me =1,92 v
Corrente:
Me=2,5+2,2+1,79+1,22/4
Me=7,71/4
Me =1,92 A
D2
Me=8,7+8,0+1,7+1,7/4
Me=20,1/4 
Me =5,025 cm
4- 
Tensão: 12v D1=8,0cm D2= 6,0cm
Corrente:0,99A
Tensão:9,0v D1=8,0cm D2=1,2cm
Corrente:1,82A
Tensão:9,0v D1=8,0cm D2=1,1cm
Corrrente:0,77A
Tensão:8,0v D1=8,0cm D2=0,9cm
Corrente:0,60A
Tensão:
Me=12,0+9,0+9,0+8,0=38
Me=38/4
Me = 90,5 v
Corrente:
Me=0,99+0,82+0,77+0,60/4
Me=3,18/4
Me = 0,795 A
D2
Me=6,0+1,2+1,1+0,9/4
Me=9,2/4
Me = 2,3 cm
5-
Tensão: 7,9v D1=7,0cm D2= 5,1cm
Corrente:0,70A
Tensão:8,0v D1=7,0cm D2=1,5cm
Corrente:0,70A
Tensão:6,50v D1=7,0cm D2=1,0cm
Corrrente:0,58A
Tensão:5,2v D1=7,0cm D2=0,5cm
Corrente:0,46A
Tensão:
Me=7,9+8,0+6,5+5,2/4
Me=27,6/4 
Me = 6,9 v
Corrente:
Me=0,7+0,7+0,58+0,46/4
Me=2,44/4
Me =0,61 A
D2
Me=5,1+1,5+1,0+0,5/4
Me=8,1/4
Me =2,025 cm
DISCUSSÃO
Alguns materiais apresentam características de condução por apresentar ligações livres de elétrons na sua composição, assim como os isolantes não conduzem por apresentarem ligações fortes, sendo que em um simples experimento com um circuito elétrico podemos comprovar essas características. Porém, devemos considerar o meio em que se encontra, notando que se mergulharmos em água alguns materiais, podemos mudar suas características de condutividades fazendo este virar um condutor. Isto se deve ao aumento da permissividade do meio, acarretando na mudança da força molecular do material.
COMENTÁRIOS FINAIS
Com o pêndulo eletrostático observamos que inicialmente é carregado com cargas diferentes, poisao aproximarmos eles se atraíram e depois de se tocarem se repeliram, já que adquiriram carga de mesmo sinal.
Concluímos Também que pudemos observar e comentar sobre os processos de eletrização dos corpos e que eles podem ser de três tipos, por atrito, por contato e por indução como descrito nos “Fundamentos teóricos”. Sendo a eletrização por atrito Pode-se eletrizar um corpo atritando-o á outro, fazendo com que um deles perca elétrons, e consequentemente deixando-o com carga elétrica (positiva ou negativa). A carga dos corpos eletrizados desse modo possui carga de sinais opostos. Com a eletrização por contato, Ao pegar um corpo eletrizado e encostá-lo em um neutro, este cede uma parte de sua carga ao corpo neutro, deixando-o com carga de mesmo sinal que o primeiro. Logo, como as duas esferas estão eletrizadas com cargas de mesmo sinal elas se repelem saindo do contato.
Assim, concluímos de que é possível passarmos elétrons de um corpo para o outro, tendo como base suas cargas.
REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA
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http://www.aulasparticulares.org/material-de-apoio/fisica/eletromagnetismo/processos-de-eletrizacao
http://www.efeitojoule.com/2008/06/eletrizacao-por-inducao-no-vestibular.html
http://pt.wikipedia.org/wiki/Terra_(eletricidade)
http://www.raios.com.br/htm/curiosidade.htm
http://br.geocities.com/jcc5001pt/museupoderdaspontas.htm
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http://eros.ucs.br:7072/museu/ContainerMIIC/4
HALLIDAY, David, RESNICK, Robert. Fundamentos de Física, 3ed., Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, Editora S.A, 1993. V.03, p.115-125.
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