Atps Fisica 3 Etapa 1

Etapa 1

1.1 Passo 1:

Pesquisar em livros da área, revistas e jornais, sites da internet, noticias que envolvem explosões de fabricas e que tem produtos que geram ou são a base de pó.

1.1.1 Pesquisa:

Anualmente, dezenas de pessoas morrem em explosões acidentais, causadas por material composto de partículas que, em mistura com o ar, podem queimar rapidamente - e com efeitos dramáticos. Materiais que, em geral, não se imagina que podem explodir como: farinha de trigo, açúcar, fibras de algodão, entre outros.

Para entendermos como isso acontece, devemos ter como fator chave a área de contato entre o ar e as partículas do pó combustível envolvido. Pós são materiais formados por partículas muito pequenas de meio milímetro (500 μm) ou menos, e isso faz com que sua área de contado com o ar seja muito grande, e quanto maior a área de contato, maior é a facilidade de combustão. Isso explica como um pó pode queimar tão rápido a ponto de explodir.

Existem relatos de várias explosões causadas por poeira acumulada em sistemas de exaustão de indústrias que trabalham com material sólido combustível, como madeira, farinha, açúcar, tecidos, etc., além das explosões em minas de carvão (onde há tambem hidrocarbonetos).

Geralmente, a primeira explosão é pequena, mas a sua onda de choque "levanta a poeira" eventualmente acumulada por perto e dá origem a uma série de outras explosões, que são suficientemente violentas para causar resultados catastróficos - matando funcionários e destruindo fábricas.

No entanto, a explosão inicial só ocorre se houver pó disperso e se houver uma fonte inicial de combustão.

1.2 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 ρ. O campo elétrico E aponta para o eixo do cilindro ou para longe do eixo? Justificar.

1.2.1Resposta:

Por definição o campo elétrico E apontara para o eixo do cilindro, uma vez que as cargas associadas ao pó estejam distribuídas uniformemente e carregado negativamente.

1.3 Passo 3:

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 ea que distância do eixo do cano esse campo máximo ocorre para ρ = 1,1 x 10‾³ C/m³(um valor típico).

1.3.1 Resposta:

E=λ/ε0.2πr

A relação entre o modulo de campo elétrico Eem função da distancia r do eixo do cano, é inversamente proporcional, pois se aumentarmos rfaremos com que nosso campo elétrico E diminua e vice-versa.

Da lei de Gauss, têm-se que:

/E/ . /A/ .cos⁡(a)=Q/ε

/E/ = Modulo de campo elétrico;

/A/ = Modulo de Área;

Cos (a) = 1;

Q = Carga interna;

ε = é a permissividade do meio (9,0 x 10¯¹²)

Considere, um cilindro isolante de raio R e altura h,de forma que a carga esteja uniformemente distribuída pelo seu volume. Como se quer o campo elétrico em um conjunto de pontos internos desse cilindro que estão a uma distancia r do eixo, usaremos a densidade de cargas para encontrar a carga interna a esses pontos:

Logo:

Q= ρ .V

ρ = 1,1 x 10‾³