EXPERIÊNCIA 1 FISICA EXPERIMENTAL 3 - A ELETRIZAÇÃO POR ATRITO, O PRINCÍPIO DA CONSERVAÇÃO DAS CARGAS, LEI DAS CARGAS

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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ
CURSO DE ENGENHARIA
FÍSICA EXPERIMENTAL 3
Turma nº xx
Experiência nº xx
Data xx/xx/xxxx
Nome da experiência: A ELETRIZAÇÃO POR ATRITO, O PRINCÍPIO DA CONSERVAÇÃO DAS CARGAS, LEI DAS CARGAS
Professor: xxxxxxxxxxxxxx
Aluno: xxxxxxxxxxxxxxxxxxx– Matrícula: xxxxxx.xxxxx-x 
INTRODUÇÃO
O princípio da conservação da carga elétrica.
Quando duas substâncias diferentes se tocam, na maioria das vezes uma cede elétrons para a outra e, para aumentar ainda mais o número de elétrons transferidos de um corpo para outro, se costuma esfregar estes corpos, um contra o outro, ao invés de apenas os encostar.
Sempre que um corpo receber elétrons, outro corpo obrigatoriamente, deverá perder os elétrons que aquele recebeu. Isto implica que a carga jamais pode ser criada ou destruída, afirmação conhecida como o “princípio da conservação da carga elétrica”.
DESENVOLVIMENTO TEÓRICO
Na experiência foram realizados experimentos pertencentes à eletricidade estática, envolvendo eletrização por atritos.
Foram utilizadas tiras de papel e de plástico, no qual foram colocadas sobre uma folha de papel ofício (em branco), uma ao lado da outra e foram esfregadas com um pedaço de papel higiênico (no caso não utilizamos algodão).
Primeiramente foram feitas com as tiras de plástico e depois as tiras de papel, e depois uma tira de plástico e uma tira de papel. Depois de feito o atrito foram erguidas e assim tiradas as conclusões para tal experimento.
MATERIAL UTILIZADO
2 tiras plásticas transparentes 0,5 cm x 21 cm;
2 tiras de papel 0,5 cm x 21 cm;
1 pano de lã (ou papel higiênico);
1 folha de papel ofício;
RESULTADOS
4.1 – Descreva o observado ao aproximar as faces das tiras plásticas.
R.: Após o atrito, foi observado que as tiras plásticas se repeliram ao serem erguidas.
4.2 – Justifique os sinais das cargas nas tiras plásticas e o sinal da carga que ficou no material utilizado para atritá-las.
R.: O papel possui carga positiva, portanto ao atritar com a tira de plástico que possui carga negativa, houve uma perda de elétrons do papel, e ganho de elétrons da tira plástica.
4.3 – O que acontece quando duas cargas negativas são aproximadas uma da outra?
R.: Elas se repelem.
Refeito o experimento atritando duas tiras de material diferente, uma plástica e uma de papel.
4.4 – Descreva o observado.
No caso da experiência feita com duas tiras de material diferente e foram submetidas ao atrito com o papel, foi observado que as tiras se atraíram.
4.5 – Justifique a ocorrência.
R.: A tira de plástico ao sofrer atrito com o papel, ganhou elétrons, ficando com carga negativa. Já a tira de papel perdeu elétrons, ficando assim com carga positiva.
4.6 – Qual o sinal da carga na tira de plástico?
R.: A carga da tira de plástico é negativa, pois como explicado acima, ela ganhou elétrons.
4.7 – Com base em suas respostas anteriores, qual é o sinal da carga elétrica existente na tira de papel?
R.: A tira de papel tem carga positiva, pois perdeu elétrons.
4.8 – Cargas de mesmo sinal se REPELEM enquanto que cargas de sinais diferentes se ATRAEM .
4.9 – Uma partícula com carga de +3,00 10^-6 C está a 12,0 cm de distância de uma segunda partícula com carga de -1,50 10^-6 C. Calcule o módulo da força eletrostática entre as partículas.
Dados:
F=Kq¹q²/d²
K=9x10^9
q¹=3x10^-6
q²=--1,5x10^-6
12cm >> 0,12m >> 12x10^-2
Calcule o módulo da força eletrostática:
F= (9x10^9)x(3x10^-6)x(-1,5x10^-6) 
 (12x10^-2) x (12x10^-2)
F=-40,5x10^-3/144x10^-4
F= 0,28125x10 = - 2,8125 N
|F|=2,8125N
4.10 - Duas esferas iguais estão fixas e separadas a uma distância de 25 cm uma da outra. Uma esfera está carregada com uma carga de +300 nC e a outra com uma carga de –150 nC. Determine a carga de cada esfera após um fio metálico entrar em contato simultaneamente com ambas as esferas por alguns instantes. Determine também o módulo da força que atua entre as duas esferas após o contato do fio.
Carga resultante: QR= q¹=q²/2
Dados:
q¹=+300nC
q²=-150nC
25cm >> 0,25m >>25x10^-2
F=Kq¹q²/d²
Resolução:
QR=300+(-150)/2
QR= 150/2
QR=75nC >> A carga de cada esfera.
F= (9x10^9)x(300x10^-9)x(-150x10^-9)
 (25x10^-2) x (25x10^-2)
F= -405.000x10^-9
 625x10^-4
F= -648x10^-5 >> F= -6,48x10^-3
F= -0,00648N
|F|= 0,00648N
DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
Numa abordagem bastante geral, podemos dizer que dois corpos eletrizados interagem através da atração gravitacional e da interação eletromagnética. Esta abordagem pode ser simplificada desprezando-se a atração gravitacional frente à interação eletromagnética. Na maioria dos casos tratados aqui essa é uma boa aproximação. Podemos fazer outra simplificação, considerando apenas as cargas estacionárias. Eletrostática é esta área do eletromagnetismo que aborda interações entre cargas estacionárias ou quase estacionárias.
Denominamos de carga elétrica puntiforme o corpo eletrizado cujas dimensões são desprezíveis em relação às distâncias que o separam de outros corpos. Caso consideremos duas cargas elétricas Q1 e Q2, separadas por uma distância d e situadas no vácuo, dependendo do sinal das cargas elas podem se atrair ou se repelir. Assim, podemos definir que as cargas elétricas de mesmo sinal exercem uma força que as mantém separadas, já as cargas com sinais contrários exercem uma força de atração entre si. Essa força foi analisada por Charles Augustin Coulomb.
Coulomb foi o responsável por desenvolver a teoria que hoje chamamos de Lei de Coulomb.
Essa lei enuncia que a intensidade da força eletrostática entre duas cargas elétricas é diretamente proporcional ao produto dos módulos das cargas elétricas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que as separa.
CONCLUSÃO
O que podemos concluir do experimento, é que dependendo do material utilizado, vai acontecer a perda ou ganho de elétrons e que no caso de materiais iguais, como no caso das tiras plásticas, ao sofrer atrito com o papel, se repeliram. Significa que neste caso elas receberam cargas negativas, ou seja, o plástico ganhou elétrons, ficando com carga negativa, já as tiras de papel, perdeu elétrons, ficando com carga positiva.