Questionário 1 - Campo Elétrico - Física Eletromagnetismo

Prévia do material em texto

Nome: Gabriela Jardim dos Santos 
Matrícula: 00288639 
Turma: N 
Questionário Campo Elétrico e Matéria 
 
1 – O que caracteriza um material como sendo CONDUTOR ou ISOLANTE? 
Um material condutor é caracterizado por possuir elétrons com muita mobilidade, ou 
seja, o material contém partículas carregadas que se movem com facilidade. 
Os isolantes são materiais que apresentam forte resistência à mobilidade isso 
acontece, pois os elétrons estão firmemente ligados aos átomos fazendo com que as 
partículas carregadas que poderiam se mover pelo material tornaram se inexistentes. 
 
 2 – Explique de que forma um material condutor pode se tornar 
eletricamente carregado. Onde ficam localizadas as cargas em excesso no 
condutor? De que forma ele pode ser descarregado? 
Um material condutor pode ser eletrizado através da eletrização por contato, por 
indução e por atrito. 
A eletrização por contato ocorre quando dois corpos entram em contato direto, com a 
condição que pelo menos de um deles esteja carregado. 
A eletrização por indução não ocorre por contato direto dos materiais, um material 
carregado se aproxima e induz a separação de cargas no corpo neutro, ocorrendo a 
polarização do material, um dos polos do material fica positivo, ou seja, com excesso 
de cargas positivas, e o outro polo fica negativo, com excesso de cargas negativas. 
A eletrização por atrito acontece quando dois materiais neutros são atritados, fazendo 
com que eles se tornam eletrizados, um material fica com carga positiva e o outro com 
carga negativa. 
Quando tratamos de um material condutor estamos tratando de elétrons que são 
livres dentro da molécula, quando há uma carga em excesso, ela se localiza na 
superfície do condutor de forma uniforme. 
Para descarregar qualquer material condutor é necessário entrar em contato o 
material condutor eletrizado a outro material condutor de tamanho bem maior, 
geralmente a Terra, são os casos de aterramento, assim fazendo com que as cargas do 
material menor sejam transferidas para o material maior. 
 
3 – Explique de que forma um material isolante pode se tornar eletricamente 
carregado. Onde ficam localizadas as cargas em excesso no isolante? De que 
forma ele pode ser descarregado? 
O material isolante pode ser tornar eletricamente carregado por atrito. 
A eletrização por atrito ocorre quando dois ou mais materiais isolantes são atritados, 
ou seja, esfregados um contra o outro. Quando esse processo ocorre um dos corpos 
perde elétrons e o outro ganha elétrons, dessa forma no final do processo os materiais 
estarão com cargas de sinais diferentes, mas de módulo igual. 
As cargas em excesso do material isolante não podem se locomover livremente, como 
nos condutores, sejam as cargas positivas ou negativas, elas ficam fixas sem 
mobilidade. 
Para descarregar um material isolante carregado é necessário inserir um material 
condutor e atritá-lo ao isolante. Após essa interação o material condutor atrairá os 
elétrons livres presentes no isolante. 
4 – Explique o que acontece quando um material isolante, neutro, é colocado 
na presença de um campo elétrico externo. 
Em um material isolante os elétrons estão unidos fortemente aos átomos criando uma 
nuvem eletrônica. Quando ocorre o contato de um campo elétrico externo com um 
material isolante ocorre uma interação entre a carga do campo com a nuvem 
eletrônica, causando deslocamento mínimo da nuvem eletrônica. Esse deslocamento é 
muito pequeno, pois os materiais isolantes possuem pouca mobilidade. 
Quando esse material isolante é colocado na presença de um campo elétrico acontece 
o fenômeno chamado polarização dielétrica, a nuvem eletrônica do isolante se opõe à 
carga do campo externo no qual é submetido, se comportando como dipolos, ou seja, 
dentro de cada molécula um lado se torna mais positivo e outro se torna mais 
negativo. 
Também pode ocorrer o fenômeno do Rompimento Dielétrico, quando colocados em 
campos elétricos muito intensos, há materiais isolantes que podem ser ionizados se 
tornando materiais condutores. As faíscas é um exemplo de rompimento dielétrico. 
5 – No vídeo “Molecular Shape of You”, são mostrados diversos estados dos 
átomos e moléculas que se juntam formando compostos cada vez maiores. 
Para quais situações mostradas no vídeo a força eletromagnética é relevante? 
Explique. 
O vídeo trata de maneira dinâmica as relações dos átomos. Logo no inicio a paródia 
aborda sobre elétrons, explicando que eles os estados de um campo de matéria, assim 
como diz Dirac. Ao desenvolver do vídeo ele fala sobre como os átomos se interagem 
entre si, citando até mesmo Coulomb, cujo, sua lei fala sobre a força de atração e 
repulsão de cargas, tratando assim grande parte do vídeo sobre força eletromagnética. 
Durante a paródia também é citado à distribuição eletrônica, como as cargas negativas 
e positivas se relacionam. 
6 – Assista ao vídeo “entortando um filete de água” e explique em algumas 
linhas o fenômeno mostrado no vídeo. 
O vídeo inicia mostrando o processo de eletrização por atrito de dois materiais 
isolantes, quando um pano, que aparenta ser de seda, e um cano, que aparenta ser de 
PVC, é atritado gerando a eletrização negativa no cano. 
Após o cano eletrizado ele é levado rapidamente para perto do filete de água, a 
molécula de água é composta por dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio. 
Levando em consideração que o oxigênio é muito mais eletronegativo do que os 
átomos de hidrogênio, sendo uma molécula polar. Quando o cano eletrizado se 
aproximada do filete de água as moléculas de H2O tendem a separar como um dipolo, 
aonde o lado positivo tenta se aproximar do cano, e o lado negativo tenta se afastar.