Experiencia 01 - Eletrizacao por Atrito

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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ
CURSO DE ENGENHARIA
FÍSICA EXPERIMENTAL 3
Turma nº 3077
Experiência nº 01
Data: 27/02/2015 
Nome da experiência: Eletrização por Atrito
	Professor: Loudes
	Alunos: Charles L. Araújo
	Manoela do Prado
	
INTRODUÇÃO
A eletrização por atrito, originalmente foi observada por Tales. Quando duas substâncias são atritadas, ocorre uma migração de elétrons de uma para outra. A que recebe elétrons adquire carga elétrica negativa(a antiga eletricidade resinosa ou negativa) e a outra, perdendo elétrons, adquire carga elétrica positiva (a antiga eletricidade vítrea ou positiva).
DESENVOLVIMENTO TEÓRICO
Quando duas substâncias diferentes se tocam, na maioria das vezes, uma cede elétrons para a outra e, para aumentar ainda mais a transferência de elétrons, costuma-se esfregá-los, um no outro, ao invés de apenas encostá-los. Sempre que um corpo receber elétrons, em algum lugar outro corpo deverá perder os elétrons que aquele recebeu. Esse é o princípio da conservação da carga elétrica.
Os processos de transferência de elétrons ocorrem na natureza constantemente, entretanto, muitas vezes, estes fenômenos acabam acontecendo sem serem percebidos. Estes fenômenos que consistem na transferência de cargas elétricas entre os corpos podem ocorrer por três processos conhecidos como: eletrização por atrito, por contato e por indução.
Nesta experiência iremos desenvolver o processo de transferência de elétrons por meio de eletrização por atrito utilizando materiais de mesma natureza e de natureza diferentes, colocando sobre a bancada uma folha de papel A4 e sobre esta folha, duas tiras de plástico,uma ao lado da outra conforme (Imagem-01), com uma das mãos segure extremidade superior da tira (A) e, com a outra, esfregue-a com um pedaço de algodão no sentido de cima para baixo conforme (Imagem-02), várias vezes, repita a ação na tira (B), após erga as duas tiras (A) e (B) pelos extremos superiores e aproxime suas faces uma da outra e observe o resultado.
 Repita o processo com as tiras de papel e após com uma tira de papel e uma de plástico e observe os resultados.
MATERIAL UTILIZADO
02 tiras plásticas transparentes;
02 tiras de papel;
01 pedaço de algodão;
01 folha de papel A4.
RESULTADOS
Os materiais de mesma natureza após passarem pelo atrito com o algodão não conseguiram efetuar a transferência de elétrons, e ao ficarem com a cargas de mesmo sinal se repelem. Já os materiais de natureza diferente conseguem efetuar a transferência de elétrons após o atrito, e ao efetuarem essa transferência ficam com cargas de sinais opostos e com isso se atraem.
DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
1. Descreva o observado ao aproximar as faces das tiras plásticas.
Admitindo que o plástico receba elétrons ao ser atritado: As tiras (A) e (B) se repeliram conforme (Imagem-03), pois são materiais da mesma natureza.
2. Justifique os sinais das cargas nas tiras plásticas e o sinal da
carga que ficou no material utilizado para atritá-las.
O material plástico perdeu elétrons ficando com sua carga positiva (cátion), enquanto o algodão recebeu elétrons ficando com a sua carga negativa (ânion).
3. O que acontece quando duas cargas negativas são aproximadas
uma da outra?
Se repeliram.
4. Refaça a atividade anterior, atritando duas tiras de materiais diferentes,
uma de plástico e outra de papel. Descreva o observado.
Foi observado que houve atração entre as tiras de plástico e papel conforme (Imagem-04).
 
5. Justifique a ocorrência.
Com as tiras de materiais de natureza diferentes foi possível fazer a transferência de elétrons, deixando-os com cargas de sinais diferentes, por isso os materiais se atraíram.
6. Qual o sinal da carga na tira de plástico?
Sendo a tira plástica a primeira a receber o atrito do algodão, a tira plástica perdeu elétrons e sua carga ficou positiva (cátion) enquanto o algodão ficou negativo pois recebeu os elétrons (ânion).
7. Com base em suas respostas anteriores, qual é o sinal da
carga elétrica existente na tira de papel?
Sendo a tira papel a segunda a receber o atrito do algodão, que estava carregado de elétrons retirados da tira de plástico, a tira de papel recebeu os elétrons e ficou com sua carga negativa (ânion), enquanto o algodão que fez a transferência entre os materiais de diferentes natureza voltou a ficar com sua carga positiva após perder seus elétrons para a tira de papel.
8. Cargas de mesmo sinal se _______Repelem_______ enquanto
que cargas de sinais diferentes se _____Atraem_____ .
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.
Q1 = 3x			F = K . Q1 . Q2
Q2 = 1,5x	d²
d = 12,0cm => 0,12m	F = K . 3x . 1,5x = 2,78N/m
K = 8,9x	0,12²
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. 
a) Determine a carga de cada esfera após um fio metálico entrar em contato simultaneamente
com ambas as esferas por alguns instantes. 
	Esfera1 = 300Nc	Esfera 2 = -150Nc
	_______25cm__________
	Fio Metálico
 Ao que o fio metálico encostar nas esferas, a esfera que estiver com elétrons sobrando irá ceder para a esfera que está faltando. Sendo assim ocorrerá uma igualdade de cargas e ambas ficarão com carga igual a 75Nc.
b) Determine também o módulo da força que atua entre as duas esferas após o contato do fio.
Q1 = 75x			F = K . Q1 . Q2
Q2 = 75x	d²
d = 25,0cm => 0,25m	F = K . 75x . 75x = 8,1xN/m
K = 8,9x	0,25²
CONCLUSÃO
De posse das informações do experimento realizado, foi possível observar e analisar o processo de eletrização por atrito de formas diferentes, entre materiais de mesma natureza e de naturezas diferentes. E se os dois corpos forem absolutamente idênticos, no final da experiência eles ficarão com a mesma quantidade de carga elétrica, que será determinada pela média aritmética da quantidade de cargas antes do contato, sendo assim, eles não apresentam atração e nem repulsão.
ILUSTRAÇÃO DO EXPERIMENTO
			
(Imagem-01)
(Imagem-02)
(Imagem-03)
(Imagem-04)
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