ATPS FISICA

ATIVIDADES PRATICAS SUPERVISIONADAS FISICA III

RESUMO

O desafio é promover medidas de segurança quanto aos fenômenos elétricos e magnéticos numa fábrica na área de indústria alimentícia, comparada com o estudo de caso acima, de acordo com as informações dadas em cada etapa. Este desafio é importante para que o aluno adquira uma sólida base conceitual dos fatores necessários para a elaboração de projeto, capacitando o aluno a aplicar a teoria estudada em sala de aula para o desenvolvimento de projetos.

1. ETAPA 1

Aula-tema: Campo Elétrico. Lei de Gauss.

Essa atividade é importante para compreender a ação e a distância entre duas partículas sem haver uma ligação visível entre elas e entender os efeitos dessa partícula sujeita a uma força criada por um campo elétrico no espaço que as cerca. Para realizá-la, devem ser seguidos os passos descritos.

PASSO 1

Pesquisar em livros da área, revistas e jornais, ou sites da internet, noticias que envolvem explosões de fabricas que tem produtos que geram ou são a base de pó.

Sites sugeridos para pesquisa:

• Explosão De Pó Em Unidades Armazenadoras E Processadoras De Produtos Agrícolas e Seus Derivados Estudo De Caso. 2005. Disponível em:

<HTTPS: //docs.google.com/file/d/0bx50npmvz1uwugcymuexs3flrnm/Edit>.

• Explosões. Disponível em:

<HTTPS: //docs.google.com/file/d/0bx50npmvz1uwnkvmm0nnetlmohc/Edit>.

• Atmosferas explosivas de pós: Todo cuidado e pouco. Disponível em:

<HTTPS: //docs.google.com/file/d/0bx50npmvz1uwu0d0cu13dflsvle/Edit>.

PASSO 2

Supor que o pó (produto) de sua empresa esteja carregado negativamente e passando por um cano cilíndrico de plástico de raio R= 5,0 cm e que as cargas associadas ao pó estejam distribuídas uniformemente com uma densidade volumétrica p. O campo elétrico E aponta para o eixo do cilindro ou para longe do eixo? Justificar.

O campo elétrico E aponta para longe do eixo. Com condições normais, o átomo é eletrica-mente neutro, como por exemplo: O numero de prótons é igual ao numero de elétrons. Sendo assim os elétrons contém grande poder de libertar-se dos átomos e eletrizar outras substancias ou produtos.

Elétrons e prótons criam uma região de influencia, ou uma espécie de campo de forca. E quando um elétron e um próton se aproximam o suficiente, seus campos de forca são influ-enciados um sobre o outro, são atraídos mutuamente. Quando dois elétrons são postos em contato, os campos de forca de ambos se repelem entre si. Isso acontece também com 2 elétrons próximos um ao outro.

Essas atrações e repulsões as partículas possuem são chamadas de carga elétrica, onde pro-duz os campos de forca.

Elétrons possuem carga elétrica negativa e os prótons positiva. As cargas opostas se atraem e as cargas iguais se repelem.

A carga negativa tem tendência a se desprender do átomo, sendo assim, podendo passar para o cilindro plástico e assim acumulando carga na parede interna do tubo.

PASSO 3

Escrever uma expressão, utilizando a Lei de Gauss, para o modulo do campo elétrico no interior do cano em função da distancia r do eixo do cano. O valor de E aumenta ou diminui quando r aumenta? Justificar. Determinar o valor Maximo de E a que distancia do eixo do cano esse campo Maximo ocorre para p = 1,1 x 10-3 C/m3 (um valor típico).

E= K. Q / r2

O valor de r aumentando, o valor de E diminui decorrente ao aumento da área.

E= K. Q /r2

E= 8,99. 109.1,1. 10-3 /0,52

E= 39.106 N/C

Quanto menor a área, maior o valor de E.

E= 8,99. 109.1,1. 10-3 / (1.1.10-3)2

E= 8.1012N/C

O modulo E tem o maior valor, quando o r é igual ao valor de Q.

De= 0,5 m – 1,1. 10-6

De= 0, 499 de distancia do eixo.

PASSO 4

Verificar a possibilidade de uma ruptura dielétrica do ar, considerando a primeira condição, ou seja, o campo calculado no passo anterior poderá produzir uma centelha? Onde?

Sim, o campo calculado pode produzir centelha, pois, ocorre uma ruptura de campos elétricos do o ar à 3.106 V/m, sendo assim, o campo calculado anteriormente pode produzir centelha em qualquer ponto sob sua extensão.

2. ETAPA