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1 UNIVERSIDADE SÃO FRANCISCO ATIVIDADE 1 Fundamentos de Eletricidade e Magnetismo – 31/08/2017 Curso: Engenharia Mecânica – Noturno – 2 o Semestre – Campinas Professora: Annete S. Faesarella Requisitos da atividade: 1. Para todas as respostas que assinalar, você deve fazer a justificativa. 2. O nome da equipe deve estar na folha de respostas. 3. As equipes devem conter, no máximo, 4 integrantes. 1) Numa indústria de polímeros (fitas de polipropileno) as pérolas de polipropileno são derretidas, são moldadas por cilindros (para ordenação molecular) formando um filme plástico. Esse filme é resfriado na água e cortado por um sistema de giletes, em fitas de espessuras específicas. Após essa etapa os filmes são dirigidos a uma estufa, para secagem e alongamento. Após esse procedimento as fitas precisam passar por vários cilindros (para garantia do alongamento e resistência do filme) e depois, os filmes ficam suspensos e são puxados por uma bobinadeira, para que sejam enrolados em bobinas plásticas ou de madeira. Quando as fitas estão suspensas, os operadores precisam trafegar logo abaixo delas e acontece uma atração entre os fios de cabelo dos operários e as fitas. a) Qual é o problema detectado? I – Esse problema é chamado de “Efeito Corona”, ou seja, existe uma perda de energia, em forma de Campo Elétrico nas fitas que ficam suspensas pelas bobinas. II – O Problema aí existente se chama eletrização por indução (filme e cabelo) e eletrização por fricção (bobinas e filme). III – O problema detectado nessa empresa consiste num fenômeno chamado “Descarga Atmosférica”. b) Como você calcularia a força de interação entre os filmes suspensos e o cabelo dos funcionários? I – Através da “Segunda Lei de Ohm”, calculando a resistência dos filmes, pela equação: R = (ƍ x l) / S [Ω] II – Pela “Lei de Coulomb”, que quantifica a força elétrica existente entre as fitas e o cabelo dos funcionários, dada pela fórmula: Fe = [ K | Q x q | ] /d2 [N] III – Pela “Lei de Lenz”, que identifica a força contra-eletromotriz desenvolvida entre as fitas e o cabelo dos operários, dada pela equação: Fcem = -dφ / dt (V) 2. O poder das pontas é uma consequência da forma como as partículas portadoras de carga elétrica se distribuem na superfície do condutor. Em um dado condutor carregado, em equilíbrio eletrostático, pode-se afirmar que, em relação ao restante da superfície, nas pontas:(1,0) a) a quantidade e a densidade de cargas são maiores. b) a quantidade e a densidade de cargas são sempre menores. c) a quantidade e a densidade de cargas são sempre iguais. d) a quantidade de cargas é sempre menor, mas a densidade de cargas é sempre maior. e)a quantidade de cargas é sempre maior, mas a densidade de cargas é sempre menor. 2 3. Tratando-se, agora, de “Potencial Elétrico”, pode-se afirmar que: (3,0) I - O potencial elétrico num ponto A, no espaço, distante de 20cm de uma partícula eletrizada com carga -2,0nC, tendo como constante eletrostática K=9,0 x 10 9 Nm 2 C -2 é -90V. II – Se considerarmos uma carga puntiforme positiva Q, fixa na origem do sistema abaixo representado e ainda, dois pontos A e B, o vetor campo elétrico em B tem intensidade E e o potencial elétrico é V. Calculando o vetor campo elétrico e o potencial elétrico no ponto A, tem-se os valores E/4 e V/2, respectivamente. III – Tratando-se de potenciais dos pontos A, B e C, pode –se afirmar que: VC > VB > VA IV - Na configuração a seguir estão representadas as linhas de força e as superfícies equipotenciais de um campo elétrico uniforme de intensidade igual a 2x10 2 V/m. É correto afirmar que: d = 0,2m, o trabalho realizado pela força elétrica para deslocar uma carga q=6μC de A para C vale 24x10 -5 J e o trabalho realizado pela força elétrica para deslocar qualquer carga elétrica de D para A é nulo. a) Todas as alternativas são verdadeiras. b) Todas as alternativas são falsas. c) Somente as alternativas I e II são verdadeiras. d) Somente a alternativas III é falsa. e) As alternativas I, II e III são verdadeiras, a IV é falsa.
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