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ASSOCIAÇÃO LIMEIRENSE DE
EDUCAÇÃO
INSTITUTO SUPERIOR DE CIÊNCIAS
APLICADAS
BACHAREL EM QUÍMICA
FÍCICA CLÁSSICA EXPERIMENTAL I
"Eletrização por atrito e contato; Indução eletrostática."
PROFESSOR: Marcelo Salhab Alves.
Componentes do grupo/ RA:
Anderson Henrique Pestana 104599763
Evandro Ricardo Antonielei 104599688
Gabriela Oliveira Sttopa Benatti 104599699
Kethelen Aline Ribeiro Albarote 104599700
Nathalia Nogueira 104599885
Ralfle Rodrigo Bocchi 104599689
Limeira 27/09/2010
INTRODUÇÃO
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Na eletrização por atrito existe uma fricção entre dois corpos, havendo
passagem de elétrons de um corpo para o outro. Após o atrito, os dois
corpos ficam carregados com cargas iguais, porem com sinais contrários. Um
mesmo corpo pode tornar-se positivo ou negativo, dependendo da substancia
que com ele é atritado.
Denomina-se serie triboelétrica* a um conjunto ordenado de substancias, de
modo que cada uma adquira a carga negativa quando atritada com qualquer uma
das outras substancias que a antecede, ficando assim, positiva quando
atritada com a substancia que a sucede.
*serie triboelétrica:
POSITIVOS:
" Materiais " Comentários "
"Pele humana "Grande tendência em doar elétrons"
" "e ficar totalmente positiva (+) "
"Couro " "
"Pele de coelho "Usado na eletrização por atrito, "
" "pois é fácil de ser conduzido. "
"Vidro "Eletrizado facilmente. Ex: a tela"
" "da TV atrai as partículas de pó "
"Cabelo "Obtém uma carga totalmente "
" "positiva (+) "
"Nylon " "
"Lã " "
"Chumbo "Retém eletricidade estática "
"Pele de gato "Retém eletricidade estática "
"Seda " "
"Alumínio "Faz com que alguns elétrons "
" "escapem "
"papel " "
NEUTROS:
"Algodão "Não é estático "
"Aço "Não é usado para eletrização por "
" "atrito "
NEGATIVOS:
"Madeira "Atrai poucos elétrons "
"Âmbar " "
"Borracha " "
"Níquel e cobre " "
"Latão e prata " "
"Ouro e platina "Atrai muitos elétrons "
"Poliéster " "
"Isopor " "
"Filme de PVC " "
"Silicone " "
"Teflon "Maior tendência de receber "
" "elétrons de todos os materiais "
" "anteriores "
Na eletrização por contato, observamos o contato entre dois corpos
condutores, um deles é eletrizado e o outro eletricamente neutro, parte da
carga elétrica do condutor carregado passará para o segundo condutor, de
tal forma que os dois corpos ficarão com cargas do mesmo sinal. A soma das
cargas elétricas de dois corpos antes do contato é igual á soma das cargas
após o contato.
Já na indução eletrostática, consiste a separação de cargas que ocorre em
um condutor neutro quando nele é aproximado, sem tocá-lo, um corpo
eletrizado. Uma certa região do corpo apresenta em excesso de prótons,
enquanto que outra apresenta um excesso de elétrons. O corpo no entanto
continuará neutro.
OBJETIVO
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Eletrizar corpos por atrito; Eletrizar corpos por contato; Construir um
pendulo eletrostático, usando-o para detectar corpos carregados. Eletrizar
também os corpos através da indução eletrostática.
MATERIAIS UTILIZADOS
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Régua de plástico, folha de alumínio, linha, fita adesiva, retalho de seda
e lã, canudo de refresco e pendulo eletrostático.
PROCEDIMENTOS
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Parte A – Eletrização por contato:
Recortamos um disco de folha de alumínio muito fina com diâmetro de 3cm,
suspendemos esse disco por um fio com um pedaço de fita adesiva. Amarramos
a outra extremidade do fio em um suporte de madeira, o nosso pendulo.
Em seguida, friccionamos uma régua de plástico com um pedaço de lã e
aproximamos do pendulo construído. Ainda assim, friccionamos um canudo de
refresco com um retalho de seda e também o aproximamos do pendulo
eletrostático. (Fig.1)>
Exemplo de eletrização por contato em um corpo eletrizado negativamente
Mesmo exemplo, seguido por um corpo eletrizado positivamente:
Parte B – Eletrização por Atrito:
Mantivemos o pendulo eletrostático anterior e construímos mais um com as
mesmas características para que houvesse um atrito ao carregarmos os
materiais. Em seguida, friccionamos a régua de plástico em um pedaço de lã,
e a encostamos ao primeiro pendulo, afastamos e á aproximamos do segundo
pendulo, que ainda estava descarregado. Substituímos a régua de plástico
pelo canudo de refresco atritado com o retalho de seda e repetimos o mesmo
procedimento.
É importante lembrar que na troca dos materiais, encostamos o dedo na placa
de alumínio, para que ela se descarregasse e ficasse neutra, para que a
eletrização ocorresse por completo.
Parte C – Indução eletrostática:
Recortamos duas placas iguais, de formato retangular com dimensões de 7,0cm
por 12,0cm; Utilizando uma folha grossa de alumínio. A espessura da folha
permitiu que houvesse rigidez o suficiente para que sua forma fosse
mantida, e maleável para que pudesse ser curvada, dobrada, etc.
Arredondamos os cantos das placas com os dedos, ajudando para que não
houvesse repulsão pelas extremidades. Quando prontas, prendemos cada uma
das placas em um suporte de madeira, com auxilio da fita adesiva.
Com os pêndulos prontos, encostamos as duas placas de maneira que suas
extremidades fossem tocadas e com o dedo tocamos as placas para que
ficassem descarregadas. Carregamos a régua de plástico por atrito e o
pendulo por contato; Aproximamos a régua carregada de uma das extremidades
e aproximamos o pendulo da outra extremidade. Logo, afastamos a régua.
Repetimos várias vezes para que tivéssemos a completa garantia de que ambas
as placas seriam eletrizadas.
Repetimos o procedimento com o canudo de refresco.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
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(1-) Ao friccionarmos a régua de plástico no pedaço de lã e aproximarmos
do pendulo,
o pendulo é atraído pela régua. Isso ocorre pelo fato da régua ser um
objeto com menor massa, e quando atritada com a lã, passa a ter uma alta
concentração de carga negativa, assim o pendulo se carrega. Quando tocamos
com o dedo o disco, as cargas de anulam, e ao voltarmos à régua com a lã
atritada, observamos que não há menor liberação de elétrons como
anteriormente, fazendo com que o pendulo não seje tão atraído pela régua.
(2-) Com o canudo friccionado junto ao retalho de seda, observamos de
imediato uma repulsão; Pois é considerado estado neutro, ou seja com cargas
+ e – na mesma quantidade, fazendo com que não ocorra uma repulsão completa
e nem uma atração. Pois para que isso ocorra, é necessário que uma das
cargas estejam em valores maiores.
(3-) Quando aproximamos o pendulo junto ao alumínio, não observamos reação
alguma, pois o pendulo é do mesmo material do alumínio, ou seja, as cargas
são iguais.
(4-) Durante as fricções que fizemos, observamos que quanto mais rápido
eletrizávamos a régua de plástico ou o canudo de refresco, mais fácil
acontecia a repulsão ou atração entre os corpos.
(5-) Ao carregarmos a régua ou o canudo negativamente, ele pegará a carga
positivamente do pendulo; Pois como sabemos, cargas positivas com cargas
positivas se repelem, e já cargas positivas com cargas negativas se atraem.
(6-) Observamos também que as cargas positivas se juntam nas extremidades
dos papeis de alumínio; Isso ocorre justamente por ser uma ponta, onde não
há junção com outro material, e nem atração dessas mesmas cargas para outro
material. Temos como exemplo o nosso corpo; As cargas positivas recorrem
para as pontas dos nossos corpos, ou seja, o cotovelo, por isso é tão comum
levarmos leves choques quando nos encostamos a um outro alguém ou até mesmo
em um metal, borracha, etc.
(7-) Ao aproximarmos o pendulo em uma das placas e carregarmos a outra
negativamente, observa-se que o pendulo é atraído pela placa carregada.
Isso ocorre por serem cargas diferentes.
(8-) Ao colocarmos um fio de cobre entre as placas, percebe-se que a carga
é transferida de uma placa para a outra e o pendulo se move. Isso ocorre
pelo fato das cargas serem eletrizadas positivamente e negativamente,
fazendo com que haja maior liberação de elétrons; Levando em consideração
de que o cobre é bastante negativo.
(9-) Com a linha de costura, o pendulo é atraído pela placa carregada; Isso
ocorre porque a linha não consegue transferir carga o suficiente para a
outra placa.
CONCLUSÃO
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Com o pêndulo eletrostático observamos que inicialmente é carregado com
cargas diferentes, pois ao aproximarmos eles se atraíram e depois de se
tocarem se repeliram, já que adquiriram carga de mesmo sinal.
Concluímos Também que pudemos observar e comentar sobre os processos de
eletrização dos corpos e que eles podem ser de três tipos, por atrito, por
contato e por indução como descrito nos "Fundamentos teóricos". Sendo a
eletrização por atrito Pode-se eletrizar um corpo atritando-o á outro,
fazendo com que um deles perca elétrons, e conseqüentemente deixando-o com
carga elétrica (positiva ou negativa). A carga dos corpos eletrizados desse
modo possui carga de sinais opostos. Com a eletrização por contato, Ao
pegar um corpo eletrizado e encostá-lo em um neutro, este cede uma parte de
sua carga ao corpo neutro, deixando-o com carga de mesmo sinal que o
primeiro. Logo, como as duas esferas estão eletrizadas com cargas de mesmo
sinal elas se repelem saindo do contato.
Assim, concluímos de que é possivel passarmos elétrons de um corpo para o
outro, tendo como base suas cargas.
BIBLIOGRAFIA
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- Resnick, R.; Halliday, D.; Krane, K.S., Física 1, editora LTC, Rio de
Janeiro, 2002
- http://pt.wikipedia.org/wiki/Terra_(eletricidade)
- http://pt.wikipedia.org/wiki/Eletricidade_est%C3%A1tica
