ATPS Fisica3

INTRODUÇÃO

Nesta ATPS ( Atividade Prática Supervisionada), estudaremos o que pode ocasionar a explosão de uma fábrica na área de indústria alimentícia e promover medidas de segurança do empreendimento em relação aos fenômenos elétricos e magnéticos.

Para isso, necessitamos de conhecimento referente a Leis de Gauss e também a Capacitância, matérias que já aprendemos em sala de aula, sob a orientação de nosso professor.

LEI DE GAUSS

A lei de Gauss estabelece uma relação entre o fluxo de campo elétrico através de uma superfície fechada e as cargas que estão no interior dessa superfície. Algumas considerações importantes sobre a de lei de Gauss são:

A lei de Gauss não contém nenhuma informação que não esteja contida na lei de Coulomb no princípio da superposição. Inclusive, é possível obter a lei de Coulomb a partir da lei de Gauss e vive-versa.

É fundamental para a lei de Gauss, o fato de que a força elétrica é proporcional ao inverso do quadrado da distância. É esse fato que faz com que o fluxo de E não dependa da "superfície gaussiana" escolhida e dependa apenas das cargas que estão localizadas no interior da superfície. Dessa forma, é possível pensar numa lei de Gauss que estabeleça uma relação de fluxo para qualquer campo cuja lei de força associada a esse campo seja proporcional ao inverso do quadrado da

distância, como a força gravitacional, por exemplo, logo existe uma lei de Gauss da gravitação.

Apesar da lei de Coulomb nos fornecer o necessário para calcular o campo elétrico de uma distribuição de cargas, muitas vezes, as integrais que envolvem o cálculo do campo elétrico podem ser complicadas de serem resolvidas, mesmo para casos razoavelmente simples. É nesse ponto que reside um dos aspectos de maior eficiência da lei de Gauss: o cálculo do campo elétrico em distribuições de carga que possuam determinados tipos de simetria torna-se extremamente simples.

A lei de Gauss se refere sempre ao fluxo no interior de uma superfície gaussiana escolhida. Portanto, para utilizar a lei de Gauss, é necessário definir o que é uma "superfície gaussiana". Esta é, por sua vez, uma superfície arbitrariamente escolhida. Normalmente, essa superfície é escolhida de modo que a simetria da distribuição de carga permita ao menos em parte da superfície, um campo elétrico de intensidade constante.

CAPACITÂNCIA

Capacitância ou capacidade elétrica é a grandeza escalar determinada pela quantidade de energia elétrica que pode ser acumulada em si por uma determinada tensão e pela quantidade de corrente alternada que atravessa um capacitor numa determinada frequência. Sua unidade é dada em farad.

Portanto a capacitância corresponde à

relação entre a quantidade de carga acumulada pelo corpo e o potencial elétrico que o corpo assume em consequência disso. O dispositivo mais usual para armazenar energia é o capacitor. A capacitância depende da relação entre a diferença de potencial (ou tensão elétrica) existente entre as placas do capacitor e a carga elétrica nele armazenada.

OBJETIVO GERAL

Esta ATPS ( Atividade Prática Supervisionada), é um desafio que tem por objetivo o estudo sobre que pode ocasionar a explosão de uma fábrica na área de indústria alimentícia e promover medidas de segurança do empreendimento em relação aos fenômenos elétricos e magnéticos.

Para que os acadêmicos de engenharia mecânica e civil pudessem colocar em pratica os conhecimentos aprendidos em sala, sob a orientação do professor.

DESAFIO

Nesta ATPS ( Atividade Prática Supervisionada), estudaremos o que pode ocasionar a explosão de uma fábrica na área de indústria alimentícia e promover medidas de segurança do empreendimento em relação aos fenômenos elétricos e magnéticos.

“Farinha, malte, café instantâneo, açúcar e leite em pó têm sido a causa de muitas explosões na indústria alimentícia em anos recentes. As estatísticas mostram que mais de 30% das explosões, envolvendo pós ocorreram na indústria alimentícia e de ração

animal.

Além de danos físicos e fatalidades, essas explosões acabam por causar interrupção de negócios e perdas financeiras. Dependendo da severidade do incidente, o tempo de parada e as perdas de produção podem se estender de semanas até meses. Pagamento de indenizações, tempo necessário para conduzir uma investigação, fazer mudanças na planta existente e reprojetar, adquirir e comissionar novas instalações acaba sendo o resultado de lições aprendidas tardiamente. Em “alguns casos a planta poderá estar totalmente condenada.”

O desafio é investigar o que pode ocasionar a explosão de uma fábrica na área de indústria alimentícia e promover medidas de segurança do empreendimento em relação aos fenômenos elétricos e magnéticos, comparada com o estudo de caso de uma fábrica de chocolate que é relatado por meio do seu Livro-texto e está relatado abaixo.

“O mistério do chocolate em pó. Explosões provocadas por descargas elétricas

(centelhas) constituem um sério perigo nas indústrias com pós muito finos. Uma dessas explosões aconteceu em uma fabrica de biscoitos na década de 1970. Os operários costumavam esvaziar os sacos de chocolate em pó que chegavam à fabrica em uma bandeja, na qual o material era transportado através de canos de plástico até o silo onde era armazenado. No meio desse percurso duas condições para que uma

explosão ocorresse foram satisfeitas: (1° condição) o módulo do campo elétrico ultrapassou 3,0 x 106 N/C, produzindo uma ruptura dielétrica do ar; (2° condição) a energia da centelha resultante ultrapassou 150 mJ, fazendo com que o pó explodisse.

Como parte também da investigação da explosão ocorrida na fábrica de biscoitos, o potencial elétrico dos operários foi medido enquanto esvaziavam sacos de chocolate em pó em uma bandeja, produzindo uma nuvem de pó de chocolate. ” 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