Eletrização (Balões e eletricidade estática) - (John Travoltagem)

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Eletricidade Básica 
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Eletrização (Balões e eletricidade estática) - (John Travoltagem) 
 
André Lucas Pereira de Carvalho TURMA: EB3P30 
Kaio Lucas Silva Barbosa TURMA: EB3P30 
Leonardo Alves Porto Barreira TURMA: EB3P30 
Marcos Vinicius dos Santos Monteiro TURMA: EB3P30 
Thiago Santos de Andrade TURMA: EB3P30 
 
 
 
Eletricidade Básica, Wesley Cândido 
 
20 de março de 2021 
 
A eletricidade estática, bem como as cargas elétricas, sofre mudanças e se movimentam constantemente 
de um corpo para o outro, causando certas atividades e transformações nos corpos carregados. Nestes 
experimentos, através da plataforma PHET SIMULATIONS, foi verificado como corpos contendo prótons e 
elétrons se comportam após um atrito com um outro corpo neutro e como através de um simples material 
acumulador de carga atritar-se com outro, pode-se realizar uma descarga em uma pessoa após contato 
com um material condutor. 
 
Introdução 
 A Eletricidade está presente em todo lugar, inclusive, em nós mesmos. Não percebemos a 
presença da mesma simplesmente pelo olhar, é possível sentir através de algumas reações que os 
corpos carregados com a eletricidade demonstram. Quando nos aproximamos de uma TV antiga, 
os pelos de nossos braços arrepiam, mas por quê? 
Força elétrica seria uma interação entre corpos carregados eletricamente. Uma interação 
que age a distância podemos dizer que é um pouco semelhante com a gravidade porem diretamente 
ligado a carga elétrica que esses corpos possuem criando uma atração ou repulsão um do outro. 
A carga está ligada com a composição dos átomos. Os átomos são compostos por prótons 
e nêutrons que compõem o núcleo sendo carga positiva e neutra respectivamente, os elétrons são 
as cargas negativas e estão na parte mais externa do átomo formando as camadas eletrônicas 
sendo elas que se deslocam entre os átomos e a abundancia ou a escassez de elétrons que 
determina a carga positiva ou negativa. 
Neste trabalho falaremos especialmente da eletricidade estática, demonstrando através de 
dois experimentos (balão e uma camisa de lã e eletrização John Travoltagem), o comportamento 
das transferência de carga, atração, repulsão, e aterramento. 
Procedimento / Resultados 
A eletrização estática nada mais é que o acumulo de carga de um corpo no meio, ocorre 
principalmente por atrito, um ótimo exemplo será descrito com a experiência entre um balão e uma 
camisa de lã, apesar de existir vários exemplos que ocorrem no nosso dia a dia. 
 
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No primeiro experimento, foi realizado a simulação de atritar um balão (com corpo 
eletricamente neutro) com uma camisa de lã (também com cargas neutras). Após esse atrito foi 
observado uma transferência de cargas da camisa para o balão, eletrizando o balão com elétrons, 
ou seja, carregado negativas [exemplo, Figura 1], com essa carga de energia, o balão se comportou 
de uma outra maneira devido a mudança de cargas no corpo. Quando o balão foi solto, o corpo foi 
atraído para a camisa de lã, devido ao atrito anterior que causou a eletrização do mesmo. 
Fonte: https://phet.colorado.edu 
O mesmo acontece se utilizarmos dois balões para este experimento, o balão 2 será atraído 
para a lã pela eletrização do corpo, sendo que cada balão ocupará um espaço da camisa de lã 
[Figura 2]. Antes do atrito entre o balão e a lã, havia um pré-conceito em relação ao comportamento 
dos corpos, que era exatamente o resultado obtido no experimento. 
Fonte: https://phet.colorado.edu 
Figura 1: Transferência de cargas entre a camisa e o balão 
Figura 2: Dois balões eletrizados após atrito com a camisa de lã 
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Mesmo que a parede não participe do experimento, o balão é atraído por ela pelo simples 
fato da parede conter eletricidade, como dito anteriormente, a energia está presente em tudo. Por 
isso, o balão carregado pela lã, é atraído para a parede. Embora haja a presença da parede, ela só 
interfere no resultado se aproximarmos bastante um dos corpos. 
Fonte: https://phet.colorado.edu 
 
Se observarmos bem, sempre que atritamos o balão com a camisa de lã, a camisa perde 
elétrons (cargas negativas), ficando energizada positivamente, já o balão ganha elétrons, ou seja 
energizado negativamente. Se afastarmos o balão da camisa, o balão tende a retroceder para a 
camisa, isso ocorre pelo princípio de atração e repulsão, cargas com sinais opostos são atraídas e 
com sinais iguais são repelidas. [Exemplo, Figura 4] 
 Fonte: https://phet.colorado.edu 
 
Quando colocamos duas cargas pontuais de cargas opostas em uma certa distância, há 
uma atração dos corpos. Já quando deixamos as duas cargas iguais, há uma repulsão. O balão que 
estiver com maior quantidade de elétrons, irá causar uma repulsão no segundo balão devido a 
eletrização dos corpos. Um corpo fica carregado pelo excesso ou falta de elétrons, então, o corpo 
que primeiro for atritado com a camisa, será aquele que irá absorver uma maior quantidade de carga 
negativa. 
Figura 3: Balão atraído para a parede que não faz parte do experimento (neutra). 
Figura 4: Balão carregado negativamente se atraindo para a camisa carregada positivamente 
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No segundo experimento (eletrização John Travoltagem), realizamos o processo de atritar 
o pé ao tapete várias vezes, com isso o corpo do Jonh Travoltagem ficou carregado com cargas 
elétricas negativas e ao encostar na maçaneta essa energia é descarregada fazendo com que 
nosso personagem leve choque. 
Observando na imagem abaixo [Figura 5], temos o personagem Jonh Travoltagem, o mesmo 
está com um sapato que aparenta ser de borracha, ele realiza o movimento de atritar o pé várias 
vezes a um tapete que se encontra no chão (borracha e tapetes são bons meios para uma maior 
condução de cargas), conforme esse atrito é realizado, o corpo do personagem é conduzido com 
cargas negativas. 
Fonte: https://phet.colorado.edu/sims/html/john-travoltage/latest/john-travoltage_pt_BR.html 
 
Após o corpo estar eletrizado negativamente, o personagem realizará o ato de tentar abrir a 
porta, o que acarretará num devido choque ao mesmo [Figura 6]. Isso ocorrerá (energia estática) 
devido ao corpo estar acumulando bastante energia, e no primeiro objeto condutor que essa energia 
enxergar, ela irá descarregar, nesse caso, o objeto a ser transferido essa carga é a maçaneta. 
Observando na figura abaixo, podemos verificar o arco ilustrativo da corrente formado pelos 
elétrons. 
 
Figura 5: Jonh Travoltagem atritando o pé com o tapete eletrizando o corpo negativamente 
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Fonte: https://phet.colorado.edu/sims/html/john-travoltage/latest/john-travoltage_pt_BR.html 
 
Os elétrons se movimentarão tão rápido pela maçaneta que foi capaz do corpo do 
personagem Jonh Travoltagem sentir essa descarga, o tão chamado choque. 
Análise dos Resultados 
Os resultados coletados no experimento, foram correspondente com o esperado pelo grupo, 
mediante os estudos e corpos analisados, pudemos observar o comportamento dos corpos quando 
atritados com outros corpos. 
 No primeiro experimento, observamos como um corpo com cargas neutras, após se atritar 
com outro corpo com cargas neutras se atraem [Figura 1], isso é explicado pelos princípios da 
eletrostáticas (cargas de mesmo sinal se repelem e de sinais opostos se atraem). Podemos 
observar através da equação a seguir: 
𝑞𝑎 = −𝑞𝑏 
𝑞𝑎 = 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎𝑠 𝑛𝑎 𝑐𝑎𝑚𝑖𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑙ã 
𝑞𝑏 = 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎𝑠 𝑛𝑜 𝑏𝑎𝑙ã𝑜 
Após o atrito, do balão com a camisa de lã, o balão e a camisa de lã se eletrizaram com 
cargas de mesmo valor absoluto e sinais opostos. Para um melhor entendimento, será verificado a 
segui uma questão realizadapela PUC. 
Se duas esferas condutoras de iguais dimensões, A e B, estão eletricamente carregadas 
[Figura 7], sendo unidas por um fio condutor no qual há uma chave C inicialmente aberta. 
 
Figura 6: Transição dos elétrons para a maçaneta causando choque no Jonh Travoktagem 
Figura 7: Esferas condutoras 
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Quando a chave é fechada, passam elétrons... 
a) de A para B e a nova carga de A é +2C 
b) de A para B e a nova carga de B é -1C 
c) de B para A e a nova carga de A é +1C 
d) de B para A e a nova carga de B é -1C 
e) de B para A e a nova carga de A é +2C 
 
 Para analisar essa questão, basta sabermos o princípios da eletrostática. Sabemos que a 
tendência é que os elétrons passam para o outro corpo (de B para A). Para saber a nova carga, 
basta calcularmos a média das cargas, ou seja: 
 
𝑄 =
𝑄𝐴 + 𝑄𝐵
2
 
𝑄 = 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑟𝑒𝑠𝑢𝑙𝑡𝑎𝑛𝑑𝑒 
𝑄𝐴 = 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑑𝑎 𝑒𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎 𝐴 
𝑄𝐵 = 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑑𝑎 𝑒𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎 𝐵 
 
𝑄 =
6 − 4
2
= 1𝐶 
 
Portanto, a alternativa correta é a letra C. 
 
No segundo experimento, observamos como até um corpo humano, pode se tornar 
eletrizado por um simples ato de utilizar materiais que acumulam cargas como calçados com sola 
de borracha, blusas de lã ou tecidos sintéticos. 
Como observado na Figura 5, o personagem atrita tanto o calçado de borracha em um tapete 
de lã que acaba sendo transportada elétrons para seu próprio corpo, esses elétrons ficam 
armazenados em seu corpo, até achar um caminho elétrico para se descarregar. Na figura 6, é 
mostrado que o personagem acaba levando um choque, pois o caminho elétrico mais fácil que 
esses elétrons encontraram, foi quando o personagem encostou em um meio condutor, que no caso 
foi a maçaneta. 
Geralmente, conforme informado pelo professor Wesley da Universidade Paulista (UNIP) na 
aula do dia 20/03/2021, os choques nos corpos humanos tendem a ocorrer nos tempos mais secos 
(Em Brasília entre agosto e setembro), pois normalmente, a umidade do ar serve para 
descarregarmos a carga acumulada. 
 Assim podemos responder o porquê de quando encostamos em uma TV antiga os pelos dos 
braços arrepiarem, pois essas TV’s tem circuitos internos que geram uma alta tensão para o seu 
funcionamento. Com isso os elétrons formam imagens que estabelece uma carga negativa que fica 
na tela do televisor. Podemos dizer que quando tocamos no televisor, os elétrons são atraídos para 
nosso corpo não, fazendo com que os pelos do braço fiquem arrepiados. 
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Conclusão 
Tendo apresentado as propriedades da eletricidade estática, e alguns de seus 
comportamentos utilizando o experimento, foi possível observar a variação e também a eletrização 
de corpos devido aos fundamentos da eletricidade. 
Há uma variação no comportamento dos elétrons dependendo da situação (atrito com 
camisa de lã, aproximação de um corpo a parede e etc.). 
A eletricidade eletrostática também pode ter uma maior funcionalidade com certas condições 
climáticas devido a humidade do ar. 
Com as aulas de eletricidade básica, tínhamos na teoria os conceitos dos comportamentos 
dos prótons e dos elétrons no núcleo. Nesta aula experimental, foi importante para entendermos 
como esses prótons e elétrons também ocorrem no dia a dia, e como a energia está em todos os 
lugares do universo. 
Bibliografia 
 
BRANDÃO, Cecília. Por que levamos “choques” ao encostar em um objeto ou pessoa? Física 
explica. Gazeta do Povo, 2021. Disponível em: https://www.gazetadopovo.com.br/viver-
bem/saude-e-bem-estar/por-que-levamos-choques-ao-encostar-em-alguem/. Acesso em: 20 de 
março de 2021 
 
MUSEU WEG,Ciência e Tecnologia; Rio de Janeiro,2021. 
 
PHET, Balões e Eletricidade; Universidade de Colorado Boulder, Colorado, 2002.