Fisica eletricidade e magnetismo experimento choque

Experimento eletricidade estática

Bruna W. P. Borges

Josiane Bosa Orso
Departamento de Engenharia / Unisociesc

Física eletricidade e magnetismo

Fagner Alexandre Sotorriva Neckel

Resumo. O presente experimento teve como objetivo analisar os fenômenos da eletricidade estática por meio do movimento de um personagem, John Travoltage.O experimento consiste em movimentar o pé do personagem, gerar carga, e ao entrar em contato com as mãos na maçaneta, sofrer uma descarga elétrica, gerando faíscas.

Palavras chave: eletricidadeestática, série triboelétrica e transferência de carga.

Abstract.The present experiment aimed to analyze the phenomena of static electricity through the movement of a character, John Travoltage. The experiment consists of moving the character's foot, generating load, and upon contact with the hands on the knob, undergoes a discharge electrical, generating sparks.

Keywords: static electricity, triboelectric series and charge transfer.

Introdução

A eletricidade estática ou eletrostática é um segmento da eletricidade que analisa os fenômenos relacionados às cargas elétricas, com as partículas portadoras de carga em repouso, em relação a um referencial inercial.

A carga elétrica é a propriedade inerente a determinadas partículas elementares, que proporcionam a elas capacidade de interação mútua, de natureza elétrica. Dentre as cargas existentes podemos citar a carga positiva (próton) e a carga negativa (elétron). A estrutura atômica mostra que os elétrons são partículas que orbitam em torno do núcleo, onde se localizam os prótons e a quantidade de carga elétrica é a mesma em ambas.

Outro fenômeno físico a ser observado neste experimento é o princípio da atração e repulsão. Quando as cargas são opostas ocorre à atração e quando são de mesmo sinal, se repelem.

Aos pés do personagem entrar em contato com o chão ocorreu à eletrização por atrito, na qual o corpo que estava neutro adquire uma carga, neste caso negativa. A carga é negativa devido à série triboelétrica que se dá quando dois materiais diferentes se atritam e aquele que estiver na posição inferior na série triboelétrica é o que ganha elétrons (carga negativa).

Ao arrastar a mão para perto da maçaneta ocorre uma descarga elétrica/choque no personagem, pois tanto a maçaneta quanto o personagem estão com cargas opostas, o que acaba por ocasionar a atração.  

Metodologia

A experiência John Travoltagem ocorre com o personagem utilizando sapatos de borracha, e um tapete de lã.

Para que o processo de eletrização seja demonstrado é necessário fazer o personagem friccionar o calçado contra o tapete de lã. Para isso, é preciso clicar algumas vezes em seu pé, fazendo-o se movimentar de trás para frente, ou vice-versa.

Com isso, algumas cargas começaram a aparecer com o movimento, as mesmas estarão se deslocado em direção ao corpo de John, de forma que subirão até preencherem uma grande parte do corpo, demonstrando o acúmulo das cargas negativas, que aumentaram conforme os objetos vão sendo pressionados um ao outro.

Após os símbolos negativos preencherem todo o corpo ocorreu uma descarga, demonstrada através do dedo de John Travolta e a maçaneta da porta.

Resultados e Discussão

O presente experimento visou descrever e desenhar modelos para conceitos comuns de eletricidade estática (transferência de carga, atração, repulsão e aterramento). Para tal, foi necessário analisar que para gerar faíscas, através dos pés do personagem, houve contato do calçado com o tapete por meio do atrito, como o material do calçado do personagem ocupa posição inferior na série triboelétrica, o pé ganhará elétrons, o que proporcionará carga negativa aos pés. Ao arrastar a mão para perto da maçaneta ocorre uma descarga elétrica. Tal fenômeno pode ser explicado pela atração, pois tanto a maçaneta quanto o personagem estão com cargas opostas, o que acaba por ocasionar a descarga elétrica.