Determine a velocidade

Desenvolvimento

Etapa 3

Passo 1:

Determinar a expressão para a corrente i (o fluxo das cargas elétricas associadas ao pó) em uma seção reta do cano. Calcular o valor de i para as condições da fabrica: raio do cano R= 5,0 cm, velocidade V= 2,0 m/s e a densidade de cargas p= 1,1×10-3 c/m3

i= q ÷ t

i= 1,1×10-3 c/m3 ÷ 2,0 m/s

i= 5,5×10-4 A

Passo 2:

Determinar a taxa (potencia) com a qual a energia pode ter sido transferida do pó para uma centelha quando o pó deixou o cano. Considerar que quando o pó saiu do cano e entrou no silo, o potencial elétrico do pó mudou e o valor absoluto dessa variação foi pelo menos igual à diferença de potencial calculado no passo 2 na etapa 2.

Pot= E ÷ t

Pot= 39×106 ÷ 2

Pot= 19×106 W

Passo 3:

Calcular a energia transferida para a centelha se uma centelha ocorreu no momento em que o pó deixou o tubo e duraram 0,20 s (uma estimativa razoável).

P= E ÷ t

P= 39×106 ÷ 0,20 P= 195×106 W

Passo 4:

Calcular qual deve ser a resistência entre a pulseira e a terra para que seu corpo chegue ao nível seguro de potencial de 100 v em 0,3 s, ou seja, um tempo menor que o que você levaria para trocar no silo. Se você usar uma pulseira condutora em contato com a terra seu potencial não aumentara tanto quando você se levantar, além disso, a descarga será mais rápida, pois a resistência da ligação a terra será menor que a dos sapatos. Suponha que no momento que você se levanta o potencial do seu corpo é de 1,4 KV e que a capacitância entre seu corpo e a cadeira é de 10 pF.

V= r × i

100= r × 4,6×10-8

R= 2,17×109

i= q ÷ t

i= 1,4×10-8 ÷ 0,3

i= 4,6×10-8 A

C= q ÷ v

10 pF= q ÷ 1,4×103

Q= 1,4×10-8 c

Etapa 4

Passo 1:

Pesquisar sobre o campo magnético terrestre, como ele é produzido e como esse campo varia de acordo com a localidade. Pesquisar também qual é o valor do campo magnético na sua região.

A Terra possui um campo magnético produzido no seu núcleo, formado por ferro e níquel. O núcleo interno é sólido, e o núcleo externo é liquido. Os cientistas supõem que o movimento desse líquido e a rotação da Terra criam um forte campo magnético e com que a Terra funcione como um imenso imã. O campo magnético da Terra se estende bem para o espaço, formando uma camada bem externa ao planeta, a Magnetosfera.

Tal como outros imãs a terra possui dois polos chamados Polos magnéticos. Os polos magnéticos da Terra estão próximos dos polos geográficos Norte e Sul. As rochas constituídas de minério de ferro denominado Magnetita são imãs naturais. O imã tem poder de atrair fortemente objetos de ferro, aço e outras matérias magnéticos. Essa característica se deve a um campo de força invisível, o campo magnético que a rodeia.

Todo imã apresenta dois pontos em que a força magnética é maior. Esses pontos localizam-se nas extremidades e são denominados polos do imã, ele tem dois que são Norte e Sul.

O Polo Norte magnético é um ponto variável à superfície da Terra para o qual as linhas do campo magnético que envolve o planeta terra apontam que por mera convenção localiza-se em algum ponto do hemisfério norte. Nesse sentido, polo norte magnético não deve ser confundido com o menos conhecido Polo norte geomagnético e nem com o secular Polo Norte Astronômico.

Em 2005 o polo norte magnético situava-se próxima da Ilha Ellesmere no norte do Canadá, aproximadamente em 82.7° N 114.4° O. O ponto correspondente no hemisfério sul é o Polo sul magnético. Uma vez que o campo magnético terrestre não é propriamente simétrico, os polos magnéticos não são antípodas um do outro a linha que os une não passa no centro da Terra (fica a cerca de 530 km).

O polo sul magnético é um ponto variável à superfície da terra onde as linhas de força do campo magnético terrestre são dirigidas na vertical e para cima. Não deve ser confundido com o menos conhecido ponto chamado Polo Sul geomagnético

A sua variação contínua deve-se a perturbações no campo magnético terrestre. Em 2005, estimava-se a sua posição em 64.53° S 137.86° E junto à costa da Terra de Wilker, na Antártida. Move-se para noroeste cerca de 10 a 15 km/ano.

Passo 2:

Calcular o valor força elétrica que age sobre uma carga elétrica que se move no cano de acordo com as condições apresentada no passo 1 da etapa 3 e no passo anterior dessa etapa .

F= k . q ÷ d2

F= 9×109 × 1,1×10-3 ÷ 0,52

F= 39×106 N