Exercícios de física
Por: Carlos Aragão • 21/11/2015 • Trabalho acadêmico • 1.203 Palavras (5 Páginas) • 209 Visualizações
Título: SUPERFÍCIES EQUIPOTENCIAIS E ANÁLISE DO CAMPO ELÉTRICO – utilizando o conjunto para traçado de superfícies equipotenciais.
Os itens assinalados por ☆ são considerados de fácil aquisição e comuns em qualquer laboratório.
- Objetivos gerais:
Ao término desta atividade o aluno deverá ser capaz de:
– Identificar e/ou campo elétrico e linhas de força;
– Identificar a diferença de potencial elétrico entre dois pontos;
– Analisar as linhas de força ao redor de cargas pontuais;
– Comparar a diferença de potencial em diferentes pontos de um campo elétrico;
– Classificar campo elétrico e linhas de força;
– Concluir que as linhas de força caracterizam o vetor campo elétrico e dão uma ideia de intensidade do campo em cada ponto;
– Utilizar conhecimentos sobre diferença de potenciais;
– Utilizar conhecimentos na resolução de problemas práticos.
- Material necessário:
Um conjunto básico para identificação, por traçado, de superfícies equipotenciais. Composto por:
– Uma cuba projetável com escala (2);
– Uma conexão de fio com pinos banana;
– Uma ponteira para tomada de dados (1);
– Dois eletrodos retos (3);
– Um eletrodo em anel (4);
– Dois eletrodos cilíndricos (5);
– Uma escala projetável;
☆ – Quatro conexões de fios com pino banana e garra jacaré;
☆ – Uma fonte de alimentação VAC com tensão de saída entre 12 ou 20 V;
☆ – Um multímetro ajustado para voltímetro escala 30 V;
☆ – Um retroprojetor (se possível);
☆ – Uma colher;
☆ – Copo descartável de cafezinho com sal (equivalente a duas colheres de sopa);
☆ – Um copo de Becker com 250 ml de água;
☆ – Um pano de limpeza para coar água com sal.
- Pré-requisitos – Questionário:
Ao estudarmos o campo gravitacional terrestre, analisamos o movimento de subida ou descida de um corpo usando o conceito de energia potencial gravitacional. A diferença entre as energias potenciais adquiridas pelo móvel entre dois pontos qualquer A e B da sua trajetória, em movimento de descida, foi definido como o trabalho realizado pelo campo gravitacional terrestre para movê-lo do ponto A ao ponto B. Constatamos, então, que o valor deste trabalho independe da trajetória que o móvel executasse entre A e B.
Devido a esta propriedade que o campo gravitacional terrestre possui, dizemos que ele é um campo conservativo.
Ao estudarmos o campo elétrico, constatamos que o mesmo também possui esta propriedade, isto é, o campo elétrico é um campo conservativo.
Resolvendo seus apontamentos procure responder às seguintes questões:
- O que você entende, em Física, por campo elétrico? Por que dizemos que o campo elétrico é um campo conservativo?
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Obs: O campo elétrico não é o espaço que envolve a carga, mas sim, as propriedades de natureza elétrica que existem ao redor de uma carga.
- O que se entende, em Física, por linhas de força de um campo elétrico?
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- Cite três propriedades das linhas de força de um campo elétrico.
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- Na Figura 1, se encontram representados algumas linhas de força de um suposto campo elétrico.
- Assinale, na Figura 1, a região onde o campo elétrico representado é mais intenso.
[pic 1]
- Desenhe a orientação do vetor campo elétrico E nos pontos assinalados de P1 a P5.
- Caso abandonássemos uma carga no interior deste campo, comente a possível trajetória que a mesma possuiria, se:
– a carga fosse positiva:
– a carga fosse negativa:
- Montagem:
- Coloque duas colheres de sal em 250 ml de água.
Agite a solução de cloreto de sódio por 30 segundos e coe.
- Execute a montagem, conforme a Figura 2, utilizando os eletrodos retos (3) e executando as conexões elétricas através de garras jacarés nos parafusos de contato elétrico.
Observação: Caso a escala possua retroprojetor, deposite a cuba sobre o mesmo.[pic 2]
- Introduza, por baixo da cuba, a escala projetável e verifique se os eletrodos retos (3) se encontram paralelos.
- Coloque a solução de cloreto de sódio na cuba acrílica, o suficiente para definir os contornos dos eletrodos retos.
- Atividades:
- Ligue a fonte de alimentação.
Atenção: evite respirar próximo aos eletrodos.
Não se preocupe com a reação química que ocorrerá nos eletrodos durante as atividades (ao término da aula será um bom assunto para ser discutido com o professor de química).
- Coloque a ponteira (1) entre os eletrodos retos (3) e, movendo-a lentamente, localize um ponto que se encontre a 5 V.
Verifique as coordenadas do ponto P1 escolhido e o grafique na escala 1.
Refaça esta operação para mais cinco pontos.
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