Relatório 04 JOSA

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Universidade Federal do Ceará 
Departamento de Física 
Princípios de Física Moderna 
Prof.: Jose Alves de Lima Junior 
Turma: 01 Polo Caucaia 
 
 
 
 
PRÁTICA 4: Experiência de Millikan 
 
 
Josenildo Marreira Silva 
 
 
 
 
 
 
 
Abril / 2017.1 
 
 
 
 
4 
 
Objetivo 
 
Determinar experimentalmente a carga do elétron. 
 
Material Virtual 
 
Aparelho de Millikan; 
Fonte de tensão 300 ; 600V DC; 
Cronometro duplo; 
Chave comutadora; 
Cabos. 
 
Fundamentos Teóricos 
 
Além do papel desempenhado no contexto do desenvolvimento científico do início 
do século, o experimento da gota de óleo de Millikan (terceiro entre os 10 mais da 
revista Physics World) desempenha hoje papel importante no ensino da física moderna; 
trata-se de um dos clássicos experimentos freqüentemente realizados nos laboratórios de 
física moderna. 
 
Físico experimental reconhecidamente habilidoso, Millikan exerceu forte influência 
no desenvolvimento da ciência norte-americana, não apenas pela realização de pesquisa 
relevante, como também pela competência administrativa, conforme brevemente 
discutido a seguir. Entre todos os seus trabalhos, aqueles referentes ao experimento da 
gota de óleo e à comprovação da equação de Einstein para o efeito fotoelétrico 
apresentam significados especiais porque simbolizam o Prêmio Nobel ganho em 1923. 
 
Um dos primeiros arranjos experimental é 
esquematizado na figura 1, ao lado. O atomizador de 
perfume foi usado para borrifar óleo de relógio na 
câmara acima do capacitor. Durante a pulverização 
algumas gotículas de óleo ionizam-se por atrito. 
Quando essas gotículas penetram no capacitor, ficam 
sob a ação do campo elétrico que há entre as placas do 
capacitor. Nos primeiros experimentos Fletcher 
investigou o efeito de um campo criado pela aplicação 
de um potencial de 1000 volts. Imediatamente 
observou (através do pequeno telescópio) que algumas 
gotículas subiam lentamente, enquanto outras desciam 
rapidamente, um resultado lógico para quem sabia que 
algumas gotículas estavam positivamente carregadas, e 
outras negativamente. Ligando e desligando a bateria na freqüência adequada, ele 
conseguia selecionar uma gotícula e mantê-la no seu campo de visão por um longo 
tempo. Com algumas medidas e o tratamento matemático utilizado por Millikan e 
Begeman, Fletcher obteve, com seu rústico equipamento, resultados bastante razoáveis. 
 
Logo depois Millikan encomendou uma montagem "profissional", com a qual obteve 
o mais preciso valor para a carga do elétron, isto é, 1,59x10-19 C! 
 
Figura 1: Arranjo experimental 
Nesta pratica foi usado o seguinte arranjo virtual: 
 
 
Figura 2:Arranjo experimental virtual de Millikan 
 
 
Procedimento Experimental 
 
Foi ligado a fonte de tensão e ajustada a voltagem em 300 V. 
Clikando próximo da ocular do aparelho de Millikan de modo a visualizar a região 
onde a gota de óleo se movimentará. 
 Em seguida clickou-se no balão de borracha do pulverizador de modo a produzir uma 
gota. 
Foi observado que clikando na chave comutadora o movimento da gota se inverte. 
Determina as velocidades de subida e de descida de uma mesma gota, para isso fixe o 
espaço que a gota percorrerá na subida e na descida e medido com o cronômetro virtual 
os tempos de subida e descida. Anotado os valores na Tabela 1. 
 
 
V(V) t1(s) s1(mm) t2(s) s2(mm) V1(m/s) V2(m/s) r(m) q(C) n e(C) 
300 5057 0,666 0,99 0,666 0,000113 0,000673 1,25E-03 7,081E-19 1 2,71828E-11 
300 3,73 0,333 0,56 0,333 0,000090 0,000059 1,25E-03 7,081E-19 1 2,17109E-11 
300 1,59 0,999 1,15 0,999 0,000063 0,000087 1,25E-03 7,081E-19 1 1,14621E-10 
300 1,99 0,999 1,50 0,999 0,000050 0,000066 1,25E-03 7,081E-19 1 1,26616E-10 
400 1,32 0,666 1,07 0,666 0,000050 0,000062 1,25E-03 0,5E-19 1 3,44162E-11 
400 1,1 0,666 0,87 0,666 0,000060 0,000076 1,25E-03 0,5E-19 1 3,44473E-11 
400 1,24 0,333 1,07 0,333 0,000027 0,000029 1,25E-03 0,5E-19 1 7,74158E-11 
500 1,95 0,666 1,16 0,666 0,000034 0,000058 1,25E-03 0,3E-19 1 4,57674E-12 
500 2,74 0,333 0,57 0,333 0,00012 0,000058 1,25E-03 0,3E-19 1 3,15524E-11 
500 2,45 0,333 0,45 0,333 0,000014 0,000074 1,25E-03 0,3E-19 1 1,30407E-10 
 
Calculou-se os valores das outras grandezas indicadas na Tabela 1. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Questionário 
 
1- Faça um gráfico da carga total de cada gota em função do raio da mesma. 
 
2- Suponha que os sinais das cargas nos prótons e elétrons fossem invertidos, 
positivos para o elétron e negativo para o proton. O que mudaria no eperimento de 
Millikan? 
 
 Nada, pois o importa é só valora da carga para Força elétrica. 
 
3- Nos “Fundamentos” a força devido ao empuxo foi desprezada. Atribua valores 
aos parâmetros necessários e calcule a intensidade de cada uma das forças que 
atuam sobre a gota. Calcule também quantas vezes dada força é maior do empuxo. 
 
 
4- Qual o valor médio da carga do elétron obtido nesta prática? 
 
 
 
5- Qual o percentual do valor obtido para carga do elétron em relação ao valor da 
literatura? 
 
 
0
0 0,00000020,00000040,00000060,0000008 0,000001 0,0000012
C
ar
ga
 t
o
ta
l 
Raio 
CargaXraio
Linear (CargaXraio)
Conclusão 
 
Ao longo dos experimentos realizados virtualmente tivemos a análise de todos 
os fatos ocorridos, um dos objetivos era conseguir aplicar os princípios. Podemos ao fim 
do experimento conseguir resultados lineares para efetuar as análises. Muitos resultados 
obtidos chegaram perto da exatidão. 
 
 
 
Bibliografia 
 
[1] HALLIDAY, D., RESNICK, R., WALKER, J. Fundamentos de Física, 6ª Edição, 
Livros Técnicos e Científicos Editora S/A, v.1: Mecânica, 2002, Rio de Janeiro – RJ. 
 
[2] apostila fornecida pela Universidade Federal do Ceará 
 
 [3]http://www.fisica.net/eletricidade/Reproducao_do_Experimento_de_Millikan.pdf, 
Acessado no dia 08/05/2017, as 21:45.