Atps De Fisica III

Etapa 1

Aula-tema: Campo Elétrico. Lei de Gauss.

Essa atividade é importante para compreender a ação e a distância entre duas partículas sem haver uma ligação visível entre elas e entender os efeitos dessa partícula sujeita a uma força criada por um campo elétrico no espaço que as cerca.

Para realizá-la, devem ser seguidos os passos descritos.

PASSOS

Passo 1 (Aluno)

Pesquisar em livros da área, revistas e jornais, ou sites da internet, notícias que envolvem explosões de fábricas que têm produtos que geram ou são a base de pó.

Sites sugeridos para pesquisa

• Explosão De Pó Em Unidades Armazenadoras E Processadoras De Produtos Agrícolas

E Seus Derivados Estudos De Caso. 2005. Disponível em:

https://docs.google.com/file/d/0Bx50NPmVz1UwUGcyMUExS3FlRnM/edit>.

Acesso em: 20 abr. 2012.

• Explosões. Disponível em:

https://docs.google.com/file/d/0Bx50NPmVz1UwNkVMM0NNeTlmOHc/edit>.

Acesso em: 20 abr. 2012.

• Atmosferas explosivas de pós: Todo cuidado é pouco. Disponível em:

https://docs.google.com/file/d/0Bx50NPmVz1UwU0d0cU13dFlsVlE/edit>.

Acesso em: 20 abr. 2012.

Passo 2

Supor que o pó (produto) de sua empresa esteja carregado negativamente e passando por um cano cilíndrico de plástico de raio R= 5,0 cm e que as cargas associadas ao pó estejam distribuídas uniformemente com uma densidade volumétrica r. O campo elétrico E aponta para o eixo do cilindro ou para longe do eixo? Justificar.

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Passo 3 (Equipe)

Escrever uma expressão, utilizando a Lei de Gauss, para o módulo do campo elétrico no interior do cano em função da distância r do eixo do cano. O valor de E aumenta ou diminui quando r aumenta? Justificar. Determinar o valor máximo de E é a que distância do eixo do cano esse campo máximo ocorre para r = 1,1 x 10-3 C/m3 (um valor típico).

E=(γ.r)/(2.ε_0 )

E=(1,1x〖10〗^(-3) C/m^3.0,05m)/(2x(8,85.〖10〗^(-12) C^2/Nm^2))

E=3,107x〖10〗^6 N⁄C

Com isso podemos concluir que quanto mais distante do eixo do cano maior será a carga elétrica.

Equação para determinar o R

E=q/(4πε_0.r^3 )

3,107x〖10〗^6=(1/(4πε_0 ) x q/r^3 )

3,107x〖10〗^6=(8,99.〖10〗^9.q/r^3 ).0,05

3,107x〖10〗^6.r^3=51,69

R^3=∛0,0249

R=0,0292cm

Quando determinamos um R maior, percebemos que também aumenta o campo elétrico, significa que temos uma área de atuação maior dentro do cano.

Passo 4 (Equipe)

Verificar a possibilidade de uma ruptura dielétrica do ar, considerando a primeira condição, ou seja, o campo calculado no passo anterior poderá produzir uma centelha? Onde?

Sim haverá a produção de uma centelha. O valor calculado mostra que ocorrerá uma ruptura dielétrica e como o pó está carregada negativamente e passando por um cano cilíndrico, ou seja, a carga é negativa no núcleo. Normalmente um material dielétrico se torna condutor quando é ultrapassado o seu campo de ruptura.