Gerador de Vander Graaff Relatório 2018.1 4º Período

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OBJETIVO
	
O objetivo do experimento com o Gerador de Van der Graaff e constatar de maneira prática o processo de eletrização pelo processo de indução, que nada mais é do que "emprestar" elétrons a um objeto através de outro corpo que já está carregado sem que haja contato, basicamente é isso. E para isso utilizaremos um gerador, o Gerador de Van der Graaff. E também temos como objetivo analisar as condições necessárias para que haja uma descarga elétrica, a demonstração da existência das cargas elétricas e o que acontecem com duas cargas de mesmo valor, a distribuição das cargas elétricas em um corpo, o poder das pontas e as linhas de força em um campo elétrico demonstrando como as linhas de força se comportam em dois tipos e corpos. Primeiro como as linhas de força se comportam em dois eletrodos paralelos e posteriormente como se comportam com dois corpos circulares. 
INRTODUÇÃO
	A matéria, e toda e qualquer matéria é formada por átomos e estes por sua vez são formados por três elementos, três partículas básicas. O próton, o elétron e o nêutron, vamos dar uma breve explicação sobre cada um: Os Prótons são partículas com carga elétrica positiva, os elétrons são partículas com carga elétrica negativa e por sua vez os nêutrons são partículas com carga elétrica nula ou como o próprio nome diz neutra. Os corpos em estado normal estão sempre em equilíbrio estático ou buscando esse status, porém para que haja esse equilíbrio estático o número de prótons de um átomo deve ser igual ao número de elétrons fazendo com que o átomo permaneça em equilíbrio.
	Em um condutor temos um campo elétrico que precisa ser neutro, pois é necessário que o mesmo esteja em equilíbrio estático, se não, ocorreria a produção de corrente elétrica através da eletrização o qual pode acontecer através da indução, contato ou atrito fazendo assim o equilíbrio estático ser desfeito.
	Então verificaremos através do processo de eletrização através da indução utilizando um Gerador de Van der Graaff, que nada mais é do que um gerador eletrostático que gera energia estática positiva através do atrito.
RELAÇÃO DE MATERAIS
	
 Distribuição de Cargas Elétricas nos Corpos:
Gerador eletrostático com Controlador de velocidade e esfera;
Fiapos de Algodão;
Eletroscópio de Folha;
O Poder das Pontas:
Gerador eletrostático com Controlador de velocidade e esfera;
Torniquete Eletrostático;
Lâmpada Fluorescente;
Base Isolante de Madeira;
Linhas de Força em um Campo Elétrico:
Gerador eletrostático com Controlador de velocidade e esfera;
Cuba de vidro e base de acrílica com 2 isolantes de nylon com bornes;
Eletrodos;
2 Cabos de Ligação "banana/banana";
Frasco com sementes de grama;
Óleo de rícino;
Retroprojetor;
Partes do Gerador de Van der Graaff:
Esfera de Alumínio Polido;
Polias;
Conexão de Esfera;
Correia de Borracha;
Escova Metálica Intermediária;
Polia de Acrílico;	
Conexão de Fio Terra (inferior);
Escova Metálica Superior;
Motor de 1/8 de HP;
Controlador Eletrônico da Velocidade de Velocidade de Rotação de Motor;
Cuba de Vidro e base Acrílica com 2 isolantes de nylon com bornes;
Eletrodos;
Cabos de ligação "banana/banana";
Torniquete Eletrostático;
Esfera Auxiliar em Alumínio com cabo e borne;
Frasco com semente de grama;
Frasco óleo de rícino;
Eletroscópio de Folha;
DESENVOLVIMENTO
DISTRIBUIÇÃO DE CARGAS ELÉTRICAS NOS CORPOS
	Para dar início aos experimentos, começamos pelo experimento com a distribuição de cargas nos corpos. Utilizando fiapos de algodão, bem pequenos para poder observar o comportamento do algodão durante o experimento.
	Para começar ligamos o motor para poder carregar a esfera. Depois disto utilizamos os fiapos de algodão, o fiapo se encontrava com uma carga neutra e a esfera sendo constantemente carregado por cargas positivas. Depois de aproximar o algodão a uma distância de aproximadamente 200mm soltamos o mesmo. Este fora atraído pelas cargas positivas da esfera, após encostar nela foi carregado por cargas positivas, conseqüentemente foi repelido pela mesma sendo direcionada para a mão do nosso professor buscando a neutralidade sendo carregada por elétrons e assim repetindo o ciclo, indo e voltando, da esfera para a mão do professor e da mão do professor para a esfera
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O PODER DAS PONTAS
	Resumidamente o poder das pontas é a descarga ou carga através das pontas, ou seja, a facilidade que as cargas tem de entrar ou sair por partes ou objetos pontiagudos.
	Para dar início ao nosso experimento colocamos o torniquete eletrostático no topo da esfera, pra ser mais exato no centro da esfera no ponto mais alto, então ligamos o gerador. Ao ligar observamos que o torniquete eletrostático começou a girar e isso ocorria porquê a carga do torniquete que antes de ligarmos era neutra, por isso encontrava-se parado, passou para positiva. Levando em consideração a Lei de Coulomb que diz que as cargas iguais se repelem as pontas do torniquete estão se repelindo quando carregadas fazendo assim criar o movimento de rotação.
Fonte: http://cepa.if.usp.br/e-fisica/imagens/eletricidade/basico/cap02/fig33.gif
	Ainda neste experimento nós utilizamos uma lâmpada fluorescente, mas antes retiramos o torniquete eletrostático. Seguramos a lâmpada por uma das pontas, ligamos o gerador e aproximamos a lâmpada da esfera. O mesmo processo de troca de carga anterior aconteceu, a lâmpada que estava com uma carga neutra ao ser aproximada da esfera com energia positiva começou a emitir luz pois a esfera atraia os elétrons da mão do professor e da lâmpada fazendo com que os íons dos gases da lâmpada excitassem o material a base de fósforo da lâmpada. 
Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=UbHYCm_hlkw
	
	Por último, mas não menos importante o professor solicitou que uma das alunas viesse fazer parte do experimento sobre o poder das pontas. Então o professor solicitou que a aluna subisse em cima de uma plataforma de madeira com pés de borracha, ficasse de frente para a esfera colocasse as duas mãos e por último ligou a esfera. Após alguns segundos o cabelo da aluna começou a subir, ficando arrepiado. Isso acontece pois o cabelo ficou carregado positivamente e depois disto começou a perder elétrons, sendo assim começou a se repelir se afastando um do outro e como o princípio do poder das pontas diz, o poder de repulsão, neste caso, é maior nas pontas do cabelo. Então o cabelo não está flutuando propriamente, dito. As pontas estão se repelindo na verdade.
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Foto tirada pelos próprios alunos
LINHAS DE FORÇA
	Nesse procedimento utilizamos uma recipiente de acrílico colocado em cima de um retro projetor. Dentro do recipiente de acrílico colocamos o óleo de rícino, os eletrodos e por último sementes de grama.ligamos os cabos de ligação "banana/banana" nos eletrodos e nos gerador. Um na parte positiva, a esfera, e outro na parte negativa, parte inferior do gerador. Ao ligar o gerador foi possível observar que as sementes criaram linhas tangenciais, perpendiculares ao eletrodo.
Fotos tiradas pelos alunos
Depois disto desligamos o gerador, trocamos os eletrodos retos por eletrodos de pontas redonda, espalhamos as sementes e ligamos o gerador novamente. Foi possível observar outro comportamento das sementes, elas ficaram alinhadas abauladas de ponta a ponta nos eletrodos enfileiradas.
Fotor tiradas pelos alunos
CONCLUSÂO
	Neste experimento que relizamos contatamos que quando a esfera está carregada com cargas negativas atrai particulas ou até mesmo objetos maiores que estão carregados positivamente, como ocorreu nos experimentos polos diferentes vão se atrair e polos iguais irão repelir-se.
REFERÊNCIAS
	Gerador de Van der Graaff. Disponível em: < https://brasilescola.uol.com.br/fisica/gerador-van-graaff.htm>. Acesso em 14 de março de 2018
	Gerador de Van der Graaff. Disponível em: < http://macao.communications.museum/por/exhibition/secondfloor/moreinfo/2_3_7_
VanGraafGenerator.html >. Acesso em 14
de março de 2018
	Gerador de Van der Graaff. Disponível em: < http://www.fis.unb.br/gefis/index.php?option=com_content&view=article&id=211&Itemid=330 >. Acesso em 14 de março de 2018