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Universidade Estácio de Sá – Campus Macaé Curso: Engenharias Disciplina: FÍSICA EXPERIMENTAL III Turma: 3039 Professor (a): Thiago de Freitas Almeida Data de Realização: 21/08/2017 Nome do Aluno (a): Israel Nicolau Ramos Nome do Aluno (a): Raquel de Oliveira Ferreira Nome do Aluno (a): Nome do Aluno (a): Nome do Aluno (a): Nome do Aluno (a): Nº da matrícula: 201602705003 Nº da matrícula: 201602710023 Nº da matrícula: Nº da matrícula: Nº da matrícula: Nº da matrícula: Experimento: Gerador Van de Graaff Agosto 2017 OBJETIVOS Observar o campo elétrico que se forma no gerador Van de Graff e a força eletromagnética dele. INTRODUÇÃO Foi pensando em conseguir altas tensões que, em 1929, o físico americano Robert Jemison Van de Graaff construiu o primeiro modelo de gerador, que acabou por receber o nome de Gerador de Van de Graaff em sua homenagem. Esse aparelho teve, e ainda tem, larga aplicação na física atômica como também na medicina e na indústria. Nos laboratórios de ensino médio e superior utilizam-se modelos simplificados desse gerador para fins de demonstrações de eletricidade. Esse gerador é composto por: • Um motor; • Dois cilindros; • Um conjunto de correias; • Um conjunto de escovas; • Um terminal de saída, que na maioria das vezes é uma grande esfera de metal ou de alumínio. O gerador de Van de Graaff funciona através da movimentação de uma correia que é eletrizada por atrito na parte inferior do aparelho. Ao atingir a parte superior as cargas elétricas, que surgiram com o processo de eletrização, são transferidas para a superfície interna do metal, sendo então distribuídas para toda a superfície da esfera metálica, ficando carregada de cargas elétricas. Se durante o funcionamento do gerador aproximarmos o dedo ou um objeto de metal perceberemos leves descargas elétricas que ocorrem em razão da diferença de potencial (ddp). 1. Descargas em gases a alta pressão: explica a ocorrência de relâmpagos e trovões. Ligue o bastão de testes ao gerador (o mesmo possui na cúpula uma entrada para este experimento) e, após ligado, aproxime (sem encostar) o bastão de testes do gerador. Para maximizar o efeito visual do experimento, é interessante que, durante a sua ocorrência, o local esteja escuro. O exercício interessante é pedir aos alunos que relacionem o fato visto (e ouvido) com a ocorrência de relâmpagos e trovões. Outro aspecto que merece destaque neste experimento, é o fato de o ar (que é um meio dielétrico ou isolante) conduzir cargas (ou seja se comporta como condutor). 2. Princípio de funcionamento do eletroscópio de folhas: descreve o funcionamento de um eletroscópio de folhas. Para realizar este experimento, os seguintes materiais são necessários: · Gerador de Van de Graaf e bastão de testes; · Haste para apoio das lâminas; · Lâmina de alumínio (daquelas usadas para embalar alimentos) 10mm x 250mm, dobrada ao meio; Para realizar o experimento, deve – se ligar a haste ao gerador (o mesmo possui na cúpula uma entrada para este experimento) e após o gerador ser ligado, deve – se aproximar (sem encostar) o bastão de testes da lâmina de alumínio. 3. Chuva de confetes: Eletrização por contato. Com o gerador desligado, coloque papel picado sobre a cúpula. Ligue o gerador e observe o ocorrido. Estas são apenas três sugestões de experimentos utilizando o gerador. A partir de livros e apostilas que contenham experimentos, é possível o professor criar uma série de experimentos adicionais. Basta um pouco de estudo do assunto e criatividade. MATERIAIS UTILIZADOS DESENVOLVIMENTO ANÁLISE E RESULTADOS - 1° observação: Porque não aconteceu nada, quando aproximamos a bolinha do gerador desligado? Porque com o gerador desligado, os corpos estavam neutros. - 2° observação: Porque a esfera de isopor foi atraída quando o gerador estava ligado? Porque quando ocorre o contato entre os corpos, há uma transferência de elétrons do corpo neutro, para o corpo carregado positivamente, atraindo assim a bolinha de isopor. - 3° observação: Porque o cabelo é atraído pelo gerador ligado? Porque quando ocorre o contato entre os corpos, há uma transferência de elétrons do corpo neutro, para o corpo carregado positivamente, atraindo assim o cabelo. - 4° observação: Porque a bolinha encostava e soltava? Porque ocorria a repulsão? Porque a esfera carregada consegue carregar a bolinha de isopor com a mesma carga, porém a bolinha de isopor descarrega muito rápido ao subir. Isto faz com que a bolinha de isopor se repele novamente, provocando um processo de atração e repulsão contínuo. - 5° observação: Porque o cabelo levanta quando encosta a mão no gerador, e o liga em seguida? Porque o gerador transfere a carga para quem o estiver tocando. Como os fios estão sendo carregados com o mesmo potencial, eles tentam repelir uns aos outros, ficando assim, em pé. - 6° observação: Porque quando todos estavam de mãos dadas, a descarga foi transmitida para todos? Porque quando uma pessoa entrou em contato com a pessoa que estava eletrizada, ela recebeu carga. Sendo assim, ela transmitiu essa carga para o restante das pessoas que estavam de mãos dadas a ela. Logo, todos que estavam de mãos dadas, receberam a transferência. CONCLUSÃO BIBLIOGRAFIA http://fisicamoderna.blog.uol.com.br/arch2009-01-18_2009-01-24.html http://gvdgcefet.blogspot.com.br/p/experimentos.html http://www.infoescola.com/fisica/gerador-de-van-de-graaff/ http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/o-gerador-van-graaff.htm
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