A GARRAFA DE LEYDEN (MÁQUINA DE CHOQUE)

SUMÁRIO

INTRODUÇÃO        4

OBJETIVOS        4

MATERIAIS UTILIZADOS        4

3.1. GARRAFA DE LEYDEN (MÁQUINA DE CHOQUE)        4

3.2. LABIRINTO ELÉTRICO        5

PROCEDIMENTOS        5

4.1. MONTAGEM DA GARRAFA DE LEYDEN        5

4.2. MONTAGEM LABIRINTO ELÉTRICO        6

RESULTADOS E DISCUSSÕES        7

CONCLUSÃO        9

ANEXOS        11

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS        14

1.  INTRODUÇÃO

Desde que foi descoberta quase que acidentalmente pelo filósofo e matemático grego Tales de Mileto, a eletricidade se tornou um objeto de estudo importantíssimo para a ciência, especialmente para a área da Física.

Frequentemente o termo eletricidade é empregado na Física como a quantidade de energia consumida nos circuitos elétricos. Também chamada de energia potencial elétrica, ela pode ser calculada por meio da potência elétrica que consiste na quantidade de energia elétrica que um dispositivo consome a cada segundo.

No experimento chamado de Labirinto elétrico demonstraremos o funcionamento de um circuito elétrico simples e o funcionamento básico dos elementos utilizados, como fontes de tensão, que nesse caso são duas pilhas, de chaves e/ou interruptores e por receptores, como é o caso do LED que utilizamos.

Já a Garrafa de Leiden, também chamada de Jarra de Leiden, trata-se de uma variação caseira e simples do experimento criado pelo holandês Van Musschenbroek. Ele é essencialmente feito com um recipiente cilíndrico com material dielétrico, ou seja, isolante, e com auxílio de outros materiais facilmente achados em supermercados e lojas de construção. Esse experimento serve como uma forma de demonstrar conhecimentos relacionados tanto à área de eletrostática, devido a forma com a qual carregamos a “máquina de choque”, quanto para demonstrar um pouco do funcionamento de um capacitor.

1.  OBJETIVOS

Demonstrar de forma prática os conhecimentos adquiridos durante o Módulo I de Física, utilizando como objeto de estudo experimentos simples, com materiais de baixo custo, e até mesmo recicláveis, sobre os assuntos estudados. Pretendemos ainda entender os princípios da  eletrostática, da eletrodinâmica e até mesmo de circuitos elétricos, que implicam nos resultados do experimento.

1. MATERIAIS UTILIZADOS

3.1. GARRAFA DE LEYDEN (MÁQUINA DE CHOQUE)

• Reservatório de plástico com tampa, também de plástico (Pote de maionese)
• Papel alumínio
• Prego de metal
• Fita crepe
• Fita isolante
• Bolinha de ping-pong
• Fios de cobre
• Cola quente

3.2. LABIRINTO ELÉTRICO

• Papelão
• Fita crepe
• Fita isolante
• Arame de alumínio
• Led 3v
• Interruptor
• Fios de cobre
• Duas pilhas AAA de 1.5v cada
• Cola quente

1. PROCEDIMENTOS

4.1. MONTAGEM DA GARRAFA DE LEYDEN

Cortamos uma tira de papel-alumínio do diâmetro do pote, deixamos cerca de 2 cm sem alumínio na borda superior e colamos na parte de dentro, tendo a certeza que estava fixo e em contato com as paredes plásticas do pote. Fixamos com fita adesiva e fizemos a mesma coisa do lado de fora do pote.

Em seguida furamos a bolinha de ping-pong com um prego, colocamos o prego nela e logo após enrolamos papel-alumínio em volta da bolinha, garantindo que havia contato entre o papel alumínio e o prego que perfura a bolinha. Fixamos o papel alumínio com um pouco de fita crepe. Fizemos um buraco no centro da tampa do pote com o auxílio de um prego aquecido e colocamos o prego com  bolinha de alumínio  dentro, fazendo com que metade do prego que estava preso a bolinha ficasse por dentro da tampa. Para melhorar a estabilidade do prego o fixamos na tampa utilizando cola quente na parte externa da tampa.

Por fim, conectamos um dos fios por dentro do pote, uma ponta ligada no prego, e outra no alumínio de dentro. Colocamos o outro fio do lado de fora ligando-o ao papel alumínio externo e deixando a outra ponta livre.

Para carregar a máquina, utilizamos um cano PVC e papel toalha. Esfregamos o papel no cano com força e em seguida aproximamos o cano até a bolinha. Repetimos inúmeras vezes esse mesmo processo.

4.2. MONTAGEM LABIRINTO ELÉTRICO

Inicialmente montamos a estrutura para suportar o labirinto. A estrutura é feita com o papelão da tampa de uma caixa de sapato. Para a base utilizamos um pedaço de papelão com 35cm de comprimento e 20cm de largura e reforçamos as bordas com fita crepe. Para o suporte utilizamos duas tiras de papelão com 17.5cm de altura e 3.5cm de largura e também reforçamos com fita crepe. Para melhor sustentação também recortamos triângulos de papelão com um tamanho de 3cm x 3cm.  

A montagem do suporte foi bem simples, primeiro fizemos dois furos com um arame nas tiras de papelão de 17.5cm x 3.5cm a uma distância de 1 cm do topo e centralizado na fita. Depois colamos as tiras na base de papelão com cola quente e em seguida colamos os triângulos para dar apoio às tiras.

Com a base pronta, fizemos um suporte para as pilhas. Pegamos as pilhas e conectamos o polo positivo de uma no negativo da outra e entre elas colocamos uma pequena bolinha feita de papel alumínio amassado para melhorar o contato. Para assegurar que continuariam naquela posição fizemos um tubo com uma tira de plástico de uma garrafa pet  e fita adesiva. Então conectamos um fio de cobre ao polo negativo da pilha, conectamos esse fio no interruptor e conectamos um fio do interruptor ao cátodo do led.