Trabalho fisica 3 estacio

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INTRODUÇÃO 
CARGAS ELÉTRICAS
Toda a matéria que conhecemos é formada por moléculas. Esta, por sua vez, é formada de átomos, que são compostos por três tipos de partículas elementares: prótons, nêutrons e elétrons.
Os átomos são formados por um núcleo, onde ficam os prótons e nêutrons e uma eletrosfera, onde os elétrons permanecem, em órbita.
Os prótons e nêutrons têm massa praticamente igual, mas os elétrons têm massa milhares de vezes menor. Sendo m a massa dos prótons, podemos representar a massa dos elétrons como:
 
Ou seja, a massa dos elétrons é aproximadamente 2 mil vezes menor que a massa dos prótons.
Podemos representar um átomo, embora fora de escala, por:
 
Se pudéssemos separar os prótons, nêutrons e elétrons de um átomo, e lançá-los em direção à um imã, os prótons seriam desviados para uma direção, os elétrons a uma direção oposta à do desvio dos prótons e os nêutrons não seriam afetados.
Esta propriedade de cada uma das partículas é chamada carga elétrica. Os prótons são partículas com cargas positivas, o elétron tem carga negativa e os nêutrons tem carga neutra.
Um próton e um elétron têm valores absolutos iguais, embora tenham sinais opostos. O valor da carga de um próton ou um elétron é chamado carga elétrica elementar e simbolizado por e.
A unidade de medida adotada internacionalmente para a medida de cargas elétricas é o coulomb (C).
A carga elétrica elementar é a menor quantidade de carga encontrada na natureza, comparando-se este valor com coulomb, têm-se a relação:
 
A unidade coulomb é definida partindo-se do conhecimento de densidades de corrente elétrica, medida em ampère (A), já que suas unidades são interdependentes.
Um coulomb é definido como a quantidade de carga elétrica que atravessa em um segundo, a secção transversal de um condutor percorrido por uma corrente igual a 1 ampère.
Eletrizar um corpo significa basicamente tornar diferente o número de prótons e de elétrons (adicionando ou reduzindo o número de elétrons).
Podemos definir a carga elétrica de um corpo (Q) pela relação:
Onde:
Q= Carga elétrica, medida em coulomb no SI
n= quantidade de cargas elementares, que é uma grandeza adimensional e têm sempre valor inteiro (n=1, 2, 3, 4 ...)
e= carga elétrica elementar ()
A eletrostática é basicamente descrita por dois princípios, o da atração e repulsão de cargas conforme seu sinal (sinais iguais se repelem e sinais contrários se atraem) e a conservação de cargas elétricas, a qual assegura que em um sistema isolado, a soma de todas as cargas existentes será sempre constante, ou seja, não há perdas.
Processos de Eletrização 
Eletrização por atrito
Ao atritar dois materiais diferentes e neutros, ambos adquirem a mesma quantidade de carga, porem de sinais contrários; um transferira elétrons para o outro conforme a série triboelérica abaixo.
Eletrização por contato
Considere um corpo neutro e outro eletrizado. Ao encostar um no outro e depois separá-los, o corpo neutro adquire carga de mesmo sinal que a do corpo eletrizado que o tocou;
Eletrização por indução
Considere um corpo neutro e outro eletrizado. Quando aproximamos um do outro, sem tocar, o corpo neutro (induzido) adquire carga de sinal contrário a do corpo que o eletrizou (indutor); acontece uma separação de cargas no corpo neutro que volta a ter uma distribuição neutra quando os corpos são afastados.
OBJETIVOS
Para verificarmos a existência de cargas elétricas.
Verificar experimentalmente os processos de eletrização básicos:
Atrito
Contato
Indução
MATERIAIS E METODOS
Experiência 1
Atração entre dois matérias
Material utilizado:
Canudo de plástico
Papel higiênico
Papel picado (jornal, revista, etc.) 
Procedimento
Corte o papel em pequenos pedaços;
Pegue o canudo plástico e atrite com o papel higiênico;
Aproxime o canudo dos pedaços de papel, sem tocá-los;
 Experiência 2
Repulsão entre dois materiais
Material utilizado
Dois canudos de plástico
Papel higiênico 
Linha de algodão
Procedimento
Amarre um canudo em cada extremidade da linha, suspenda no ar e comprove que eles ficam próximos; 
Atrite os canudos, um de cada vez, com o papel higiênico e, novamente, suspenda os canudos no ar de forma que fiquem próximos 
Experiência 3 
Eletroscópio de folhas
Material Utilizado 
Detector de cargas: “Eletroscópio de folhas”;
Arame fino; 
10 cm de fio de cobre nº 28; 
Folha de alumínio; 
Um recipiente com rolha; 
Um canudo de plástico; 
Papel higiênico ou jornal; 
Montagem do experimento
Faça um furo na rolha e passe o fio de cobre;
Raspe 3 cm do fio em uma extremidade e 3 cm de fio na outra, até que todo o verniz a volta do fio seja retirado (nestas regiões).
Dobre uma das extremidades na forma de um gancho.
Corte duas tiras finas de papel alumínio de 3 cm de comprimento e prenda-as com o fio de cobre.
Enrole e aperte um pedaço de papel alumínio na extremidade do fio que ficará do lado de fora do frasco até que se forme uma pequena bolinha prensada de papel alumínio nesta extremidade. A bolinha não precisa ser grande: um diâmetro de dois centímetros será suficiente;
Procedimento
Atrite o canudo com um pedaço de papel higiênico ou jornal (lembrando, que este processo deve ser feito algumas vezes para que o canudo fique bem eletrizado), e aproxime e afaste o canudo da esfera, sem tocá-la.
Agora encoste o canudo eletrizado na esfera e depois afaste.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
 No relatório de processo de eletrização, foi feito duas experiências na primeira, observamos que caso o papel esteja neutro e o canudo esteja negativo, atritando o papel fica negativo e o canudo positivo, porque o canudo perde os elétrons. Aproximando o canudo dos pedaços de papel, eles são atraídos ao canudo, ocorrendo indução, aonde o papel é neutro. Os elétrons e prótons se dividem no papel, os elétrons ficam para o lado aonde está o canudo, lembrando que os elétrons estão negativos e o canudo positiva. Os pedaços de papel caem porque o canudo não está isolado quando ao corpo, fazendo com que o efeito seja rápido. 
 Já na segunda experiência, no primeiro momento os canudos se atraem, pois, suas cargas são neutras. Depois da eletrização eles se repelem, pois ganham elétrons do jornal ficando com excesso de carga negativa (elétrons). Usamos a linha para não passar as mãos nos canudos, do contrário perderia a carga que ganhou do jornal. 
 No relatório sobre eletroscópio de folhas, observamos que alguns fatores podem influenciar (ou não) em sua montagem. Ao aproximar o canudo eletrizado da esfera, as folhas de alumínio se afastam, uma da outra e, quando afastamos o canudo, as tiras de alumínio voltar ao normal. Porém se encostarmos o canudo eletrizado na esfera, as folhas de alumínio se separam e permanecem afastadas ao retirar o canudo devido a transferência de cargas do canudo para a esfera.
	
CONCLUSÕES
 Com os experimentos pudemos mostrar a existência de cargas elétricas, bem como suas propriedades de atração e repulsão. Também podemos dizer que os fenômenos elétricos só podem ser observados em determinadas condições, ou seja, para que haja repulsão ou atração entre dois ou mais materiais é preciso que a somatória de suas cargas não seja nula. Isso quer dizer que é preciso que haja cargas positivas ou negativas em excesso no material, como pôde ser visto nos experimentos realizados.
Os experimentos são bem simples, mas contém conceitos importantes (eletrostática) para a compreensão do estudo de Eletricidade.
Sugestões de experimentos que também podem vir a agregar:
Experimento:
Material Utilizado
Cano de PVC
Bastão de vidro
Pêndulo da folhinha de alumínio
Camiseta
Procedimento
 Friccionar a camiseta no bastão de vidro e aproximar das folhinhas de alumínio observando as reações.
Repetir o procedimento agora friccionando o bastãode vidro no papel toalha.
Repetir os dois procedimentos acima agora utilizando o cano de PVC ao invés do bastão de vidro.
Resultados
 Após friccionarmos o bastão de vidro na camiseta e aproximarmos do alumínio notamos que o mesmo é atraído pelo bastão. Quando repetimos o procedimento com papel toalha surtiu o mesmo efeito.
Notamos que ao friccionar o cano de PVC com papel toalha o alumínio é atraído pelo cano por mais tempo e com mais intensidade que o bastão de vidro. Também percebemos que ao aproximar a parte interna do cano PVC do alumínio esse é atraído e quando encosta é repelido rapidamente.
	
REFERÊNCIAS
[1] YOUNG, H.; FREEDMAN, R. Física III - Eletromagnetismo. 12a edição.
São Paulo: Pearson Education, 2009. Cap. 21 - Carga Elétrica e Campo Elétrico, pg. 02.
[2] Villate, Jaime E. (2012) Física 2, Eletricidade e Magnetismo- Disponível em http://www.villate.org/doc/fisica2/fisica2_20120908.pdf acesso em 10/03/17.
[3] Como Fazer um “Eletroscópio de Folha” disponível em http://www.manualdomundo.com.br/2013/04/como-fazer-eletroscopio-caseiro/ acesso em 15/03/2017.