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Relatório de física experimental II
Tipologia: Provas
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Este trabalho tem como proposta, apresentar diferentes formas de eletrização de corpos, através de experimentos com materiais fáceis de serem encontrados, na qual, proporciona a observação da existência de cargas por meio das forças eletrostática.
O fenômeno eletrostático mais antigo conhecido é o que ocorre com o âmbar amarelo no momento em que recebe o atrito e atrai corpos leves.
O estudo de eletricidade originou- se de algumas observações realizadas aparentemente no século VI a. C., quando gregos teriam identificados os primeiros fenômenos elétricos. Ao que tudo indica Tales de Mileto, um filósofo, após ter atritado um pedaço de âmbar com pele de animal, verificou que o primeiro passou a atrair objetos leves, tais como a pena de uma ave ou pedaços pequeno de papel.
Por alguns séculos, o estudo de eletricidade não evoluiu quase nada. No século XVI, William Gilbert, um médico inglês, verificou que não somente o âmbar, mas diversas substâncias se eletrizavam ao serem atritadas. Como em grego a palavra âmbar é elektron, ele chamou esses materiais de elétricos. Daí nasceu também o nome eletricidade para esse ramo da Física.
O francês Du Fay verificou que havia dois tipos de eletricidade, fazendo experiência:
Ao atritar o âmbar com um pedaço de lã, este se eletrizava e repetia outro pedaço de âmbar igualmente eletrizado. Do mesmo modo, ao atritar o vidro com um pedaço de lã, este eletrizava e repelia outro pedaço de vidro igualmente eletrizado. No entanto, o vidro eletrizado atraía o âmbar eletrizado.
Assim se nomeou a eletricidade do vidro de vítrea e a das demais substâncias de eletricidade resinosa.
Benjamin Franklin, um importante cientista do século XVIII, foi quem nomeou de positiva a eletricidade vítrea e de n egativa a resinosa.
E os experimentos feitos, objetivam mostrar a natureza elétrica da matéria já bem conhecida, e estudada anteriormente por vários cientistas, mas que ainda continuam causando admiração, e despertando o interesse e curiosidade de todos os que os observam.
Eletrização por indução
3.3 Eletrização por atrito
Ao atritarmos entre si duas substâncias diferentes, elas se eletrizam com cargas de sinais opostos. Isso se verifica com isolantes ou condutores de eletricidade.
Como por exemplo, esfreguemos um pano de lã sobre um pedaço de vidro. Este cederá elétrons para a lã e, desse modo, ficará eletrizado positivamente, enquanto a lã, negativamente.(figura1)
A série triboelétrica foi criada para classificar os materiais que se eletrizam por atrito, quanto à facilidade de trocarem cargas elétricas. Série triboelétrica é portanto o termo utilizado para designar uma listagem de materiais em ordem crescente quanto à possibilidade de perder elétrons. Ou seja, quanto maior a facilidade em adquirir cargas positivas, mais alta é a posição que ocupa na tabela. É o caso do atrito entre lã e PVC. Deste modo, foram classificados conforme o quadro 1 abaixo.
3.4 Eletrização por contato
Para eletrizarmos um corpo metálico, podemos fazer uso de um outro corpo previamente eletrizado, encostando um no outro.
Quadro 1: Substâncias na Série Triboelétrica
Se encostamos uma esfera A de alumínio(neutra) em outra esfera B de alumínio eletrizada negativamente, haverá passagem de elétrons de B para A e, ao final, estarão ambas negativas(figura2)
3.5 Eletrização por indução
A indução ocorre quando se tem um corpo que está inicialmente eletrizado e é colocado próximo a um corpo neutro. Com isso, a configuração das cargas do corpo neutro se modifica de forma que as cargas de sinal contrário a do bastão tendem a se aproximar do mesmo. Porém, as de sinais iguais tendem a ficar o mais afastado possível. Ou seja, na indução ocorre a separação entre algumas cargas positivas e negativas do corpo neutro ou induzido. (Figura 3)
4.1 Eletrização por contato (com haste de plástico e papel) Material: haste de plástico Papel picado bem pequeno Uma folha de papel
Procedimento:
Neste experimento utilizamos a folha de papel para atritar com a haste de plástico. Ao esfregarmos a haste com a folha de papel por várias vezes, e depois a
Agora atritamos somente uma das bexigas, com os cabelos e aproximamos da outra bexiga neutra, e observamos que houve atração entre as mesmas. Observe a figura 4.3b.
Obs.:
Ao encher a bexiga ela deve ficar o menor possível, mas também deve ficar cheia o suficiente para que fique firme. Ao atritar a bexiga com os cabelos, a bexiga e os cabelos devem estar limpos e secos. Ao atritar a bexiga com os cabelos vá girando a bexiga, para que toda a sua superfície fique eletrizada. Dê preferência para modelos pequenos de bexigas, pois ficam firmes e pequenas depois de cheias.
4.4 Eletrização por Indução (Pêndulo de Alumínio)
Material:
Pêndulo de alumínio; flanela; haste de plástico.
Procedimento:
Figura 4.3a : Bexigas se repelindo
Figura 4.1b : Bexigas se atraindo
Esfregamos a haste de plástico com a flanela várias vezes e depois aproximamos a haste de plástico do pêndulo de alumínio. Observamos que a haste de plástico atraiu o alumínio, como mostra as figuras 4.4 a e 4.4b abaixo.
Figura 4.4a : Esfregando a flanela na haste de plástico.
Figura 4.4b : Atração entre a haste e o alumínio.
Com os experimentos deste trabalho pudemos mostrar a existência de cargas elétricas, bem como suas propriedades de atração e repulsão. Também podemos dizer que os fenômenos elétricos só podem ser observados em determinadas condições, ou seja, para que haja repulsão ou atração entre dois ou mais materiais é preciso que a somatória de suas cargas não seja nula. Isso quer dizer que é preciso que hajam cargas positivas ou negativas em excesso no material, como pôde ser visto nos experimentos realizados. Estes experimentos são bem simples, mas contém conceitos importantes (eletrostática) para a compreensão do estudo de Eletricidade.
Só Física. Eletrização dos Corpos. Disponível em: < http://www.sofisica.com.br/conteudos/Eletromagnetismo/Eletrostatica/eletrizacao.ph p>. Acesso em 17 de novembro de 2011.
Fundamentos de Física, vol. 3: Eletromagnetismo / Halliday, Resnick, Jearl Walker; tradução e revisão técnica Ronaldo Sérgio de Biasi. – Rio de Janeiro: LTC, 2009.
