Física 3 Etapa 3

Etapa 3

Passo 1 (Equipe)

Determinar a expressão para a corrente i (o fluxo das cargas elétricas associadas ao pó) em

uma seção reta do cano. Calcular o valor de i para as condições da fábrica: raio do cano R =

5,0 cm., velocidade v = 2,0 m/s e densidade de cargas = 1,1 x 10-3 C/m3

I = Q/∆t ∆t=d/v

∆t=(5x〖10〗^(-2))/2

∆t=2.5x〖10〗^(-2)s

i = ( 1.1 x 〖10〗^(-3))/(2.5x〖10〗^(-2) ) i =〖 4.4 x 10〗^(-2) A

Passo 2 (Equipe)

Determinar a taxa (potência) com a qual a energia pode ter sido transferida do pó para uma

centelha quando o pó deixou o cano. Considerar que quando o pó saiu do cano e entrou no

silo, o potencial elétrico do pó mudou e o valor absoluto dessa variação foi pelo menos igual

a diferença de potencial calculada no passo 2 na etapa 2.

P= U.i→P=-1,55.105 .

1,7.10-5=2,64W

Passo 3 (Equipe)

Calcular a energia transferida para a centelha se uma centelha ocorreu no momento em que o

pó deixou o tubo e durou 0,20 s (uma estimativa razoável).

E=P. ∆t →2,64 . 0,20=0,53 J

Passo 4 (Equipe)

Calcular qual deve ser a resistência entre a pulseira e a terra para que seu corpo chegue ao

nível seguro de potencial de 100 V em 0,3 s, ou seja, um tempo menor que o que você levaria

para tocar no silo. Se você usar uma pulseira condutora em contato com a terra seu potencial

não aumentará tanto quando você se levantar, além disso, a descarga será mais rápida, pois a

resistência da ligação a terra será menor que a dos sapatos. Suponha que no momento que

você se levanta o potencial do seu corpo é de 1,4 kV e que a capacitância entre seu corpo e a

cadeira é de 10 pF.