Relatório01.doc

Prévia do material em texto

Campo do Professor 
Valor: ____ pontos Data de Entrega: __/__/____ Nota : _________
	
	Curso de Graduação em Engenharia Elétrica
 e Ciência da Computação
Disciplina: Laboratório de Física II
Prática nº: 01
Professor: Rafael V. T. da Nobrega
EXPERIMENTOS COM O GERADOR DE VAN DE GRAAFF
	Alunos:
	1 – Caio César Branco Nunes
	Nº 0026732
	
	2 - Danilo da Silva Alves	
	Nº 0002749
	
	3 - Gustavo Dias de Castro
	Nº 0027180
	
	4 - Lucas Nunes de Faria	
	Nº 0022654
	
	5 - Lucas Simões Borges	
	Nº 0026908
	
Formiga, 21 de Março de 2017
Resumo
Neste relatório correspondente à Prática 01 da disciplina de Laboratório de Física II, verifica-se a análise e funcionamento do gerador de Van de Graaff, comprovando a eletrização por atrito e a transferência de carga entre corpos.
Durante os experimentos é observado a maneira física de eletrizar um corpo com a fricção da correia, armazenando cargas elétricas no seu terminal esférico, sendo então gerada uma tensão resultando na repulsão de corpos com a mesma carga, e posteriormente, neutralização ao aproximar um corpo com carga negativa.
Através disso o relatório apresenta algumas questões a serem discutidas pelo grupo ao observar o funcionamento do gerador e o comportamento dos corpos envolvidos no experimento. 
Introdução
O funcionamento do Gerador de Van de Graaff se baseia no acúmulo de cargas negativas emitidas através de atrito. 
Segundo [2] trata-se de uma máquina eletrostática capaz de produzir elevadas tensões, constituído por: base, motor, coluna (suporte) isolante, roletes inferior e superior, correia transportadora e esfera (domo) metálica. O gerador funciona a partir do movimento da correia que se eletriza por atrito, a correia tem a função de transportar as cargas até a esfera metálica. Os roletes inferior e superior tem a função de fazer com que a correia fique em movimento, eles ficam por dentro da correia em contato com sua parte interna. O primeiro rolete, o inferior, tem o eixo conectado a uma polia que está ligada ao motor, portanto sempre que o motor girar o rolete também vai girar (esse rolete que dá movimento a correia). O segundo rolete, o superior, tem o eixo livre, ou seja, ele gira de acordo com o movimento da correia e serve como tensor da correia. A coluna (suporte) abriga os roletes. Essa coluna é isolante e serve para que as cargas não se dissipem no ar e ainda serve de suporte para a esfera metálica. A esfera metálica fica no topo da coluna.
É um dispositivo que, ao armazenar cargas elétricas no seu terminal esférico, pode gerar alta tensão (cerca de 100.000 volts). O modelo didático permite, deste modo, realizar demonstrações que contextualizam diversos aspectos dos fenômenos eletrostáticos [1].
Através do eletroscópio de folhas, é possível executar o experimento mais comum que pode ser utilizado para detectar as cargas elétricas. Os eletroscópios são conhecidos como detectores eletrostáticos [3].
Objetivo
Compreender os fenômenos eletrostáticos criados a partir de um gerador de Van de Graaff e reconhecer a influência de campos elétricos nos corpos utilizados durante o experimento.
Materiais e Métodos
Para realizar o experimento foram utilizados os seguintes materiais:
Gerador eletrostático de correia (Gerador de Van de Graaff);
Eletroscópio de folhas;
Tiras de papel medindo aproximadamente 1,5cm x 15cm;
Fita adesiva.
	Foram coladas na esfera maior com fita adesiva, aproximadamente na linha do equador, tiras de papel comum. O gerador foi ligado e se manteve assim por alguns minutos com o objetivo de que a esfera fosse carregada e então foi desligado. Ainda com o gerador desligado aproximou-se o bastão com a esfera menor da esfera maior.
	O gerador foi novamente ligado, e após alguns instantes o bastão foi aproximado de uma das tiras de papel.
	Com o gerador desligado e descarregado, o eletroscópio foi fixado na parte superior da esfera do gerador. O gerador foi ligado e alguns instantes foram aguardados para que sua esfera fosse carregada. Após isso, o bastão foi aproximado do gerador ainda ligado.
Resultados e Discussões
 	Após ligar o gerador observou-se que as tiras de papel se afastaram da esfera à medida que e eram eletrizadas. A repulsão entre as tiras de papel e a esfera ocorre devido ao fato de que a esfera carregada transfere carga para as tiras de papel através do contato, e como as tiras de papel e a esfera estão carregadas com cargas do mesmo tipo, ocorre repulsão entre os corpos. As tiras de papel são consideravelmente mais leves do que a esfera do gerador, por isso são repelidas.
Ao aproximar o bastão da esfera do gerador (que se encontra desligado, porém carregado) acontece a transferência de carga entre os dois. Como o bastão está aterrado, toda a carga da esfera é transferida, descarregando-a. Com isso as tiras de papel voltam a sua posição inicial, próximas a esfera.
Ao aproximar o bastão de uma das tiras a mesma é atraída pelo bastão e ao tocá-lo, devido à troca de cargas, retorna ao seu estado inicial. Como o gerador se encontra ligado, a tira de papel é novamente energizada e atraída pelo bastão.
	Ao fixar o eletroscópio no topo da esfera e ligar o gerador, foi possível observar que a folha de alumínio do eletroscópio é repelida pela esfera do gerador e ao aproximar o bastão, a folha de alumínio é fortemente atraída por ele.
	Quando o bastão é aproximado da esfera do gerador (já energizada) pode-se observar a transferência de cargas através do aparecimento de uma centelha azulada, que ocorre da mesma forma como são vistos os raios.
	
Conclusões
Através dos experimentos executados foi possível observar o comportamento das cargas elétricas, o funcionamento do gerador de Van de Graaff e como é possível a eletrização por atrito. 
Tornou-se visível como a transferência de cargas entre corpos diferentemente carregados acontece e também foi possível observar as forças de atração e repulsão atuando nestes corpos.
	
Referências Bibliográficas
[1] UNESP. Gerador Van de Graaff Didático. Disponível em <http://www.rc.unesp.br/showdefisica/99_Explor_Eletrizacao/paginas%20htmls/Van%20de%20Graaff.htm>. Acesso em 19 de Março 2017.
[2] LEITE, Franklin Berthoni Ribeiro; MONTAGEM DO GERADOR DE VAN DE GRAAFF PARA O USO EM ATIVIDADES EXPERIMENTAIS NO ENSINO DE FÍSICA; Disponível em <http://bdm.unb.br/bitstream/10483/14049/1/2015_FranklinBerthoniRibeiroLeite.pdf>; Acesso em 19 de Março 2017.
[3] FREITAS, Douglas da Cunha Petz; WELLNER, Franciane. ELETROSCÓPIO DE FOLHAS. Disponível em <http://portaldeperiodicos.unibrasil.com.br/index.php/anaisevinci/article/view/825/801>. Acesso em 19 de Março 2017.