Eletricidade: Experimento Prático

Prévia do material em texto

ATIVIDADE PRÁTICA – ELETRICIDADE
JOSÉ SERGIO COCHI. - RU: 4321185.
Centro Universitário Uninter.
Polo de Jaboticabal SP.
E-mail:  4321185@alunouninter.com
1.Resumo: 
2. INTRODUÇÃO
3. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA.
4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
5. ANALISE DOS RESULTADOS
6 ELETRIZAÇÃO POR ATRITO
7 REPULSÃO ENTRE CORPOS COM CARGAS ELÉTRICAS IGUAIS 
8. CONCLUÇÃO
9. REFERÊNCIAS
1.Resumo: 
 O trabalho se resume a elaboração de processo de apresentar os resultados obtidos através de um experimento prático relacionado aos processos de eletrização por atrito e a indução eletrostática aplicada a um corpo neutro. Utilizando apenas recursos simples, como papel alumínio, canudos de plástico, uma base tripé ou mesmo duas cadeiras como suporte, fio de tecido e papel toalha, o experimento foi realizado conforme roteiro preestabelecido. Através do experimento, foi possível constatar de forma prática os conceitos abordados na disciplina, tornando mais claro seus resultados através das observações das interações do canudo de plástico com a bolinha de alumínio, que a depender do processo realizado anteriormente atrito ou indução, assume resultados completamente distintos. Essa descoberta, evidencia a complexidade dos fenômenos da eletricidade e a forma como as cargas interagem em sistemas isolados.
Palavras-chaves: (eletrização; eletricidade; atrito; indução; corpo neutro).
2. INTRODUÇÃO
 A Eletricidade é um dos fenômenos mais intrigantes e interessantes que a humanidade sempre buscou compreender, desde os tempos mais remotos das civilizações. Ao que se sabe, foi a partir de uma experiência simples do passado, realizada pela civilização grega por volta de 600 A.C, que foi possível perceber que o ato de friccionar o âmbar em um pedaço de lã, resultava na grande verdade, a curiosidade do ser humano em buscar observar e entender os fatos ao seu redor. Atualmente, devido ao aumento exponencial da compreensão da eletricidade, pode se destacar que o estudo desse fenômeno tem sido fundamental para o desenvolvimento científico e tecnológico da sociedade, porque não dizer também que também tem sido responsável pelo aumento da qualidade de vida do ser humano. Nesse sentido, é praticamente impossível pensar na vida moderna, sem citar esse poderoso recurso que está à disposição de considerável parcela da população mundial. É importante destacar que a realização de experimentos práticos permite entender melhor os conceitos teóricos, e contribui para se observar diretamente as interações elétricas. O trabalho proposto é importante, pois, proporciona boa compreensão dos do assunto, tornando o aprendizado mais tangível. Somente a leitura, por mais atenciosa que seja, não proporciona essa sinergia. Neste experimento foram utilizados alguns recursos simples, como papel alumínio, canudos de plástico, duas cadeiras como suporte, fio de tecido e papel toalha, que são itens muito comuns de serem encontrados no comércio local da maioria das cidades brasileiras. Os resultados demonstrados servem para fortalecer a cultura do aprendizado sobre esse importante tema. Atração de partículas mais leves (SAMED, 2017, p.16). Até aquele momento, talvez não se soubesse exatamente o nome desse fenômeno e a sua explicação cientifica, mas, não se pode ignorar uma
3. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA.
 A eletricidade pode ser compreendida como um fenômeno da física que possui um papel considerável, e é essencial nas diversas áreas da vida do ser humano, da ciência e da tecnologia, portanto faz parte da evolução da raça humana. 
 É preciso destacar que a sua compreensão se dá a partir de diversos princípios que foram estabelecidos por grandes estudiosos ao longo da história. Segundo Samed (2017, p. 16) “O conceito atual de energia é resultado da somatória de conhecimentos iniciados ainda na pré-história. Naquela época já se observavam os fenômenos físicos provenientes da interação de cargas elétricas”.
 Conforme Crovador (2020, p. 7), “A história da eletricidade começa na Grécia antiga, com dois filósofos: Leucipo e Demócrito. Aproximadamente em 2.400 a.C. Eles foram os primeiros a proporem que a matéria era forma de átomos (unidades indivisíveis).
 Essa descoberta, foi sem dúvidas muito importante, pois, a partir dela, seria sintetizada a concepção de cargas elétricas presentes nos corpos, que se conhecem popularmente como prótons, elétrons e neutros. Essa ideia foi investigada por diversos cientistas, dos quais pode-se citar, Charles Augustin de Coulomb (1736- 1806), cuja Lei de Coulomb estabelece a relação matemática entre as forças e as cargas elétricas. Foi estipulado então que os neutros possuem carga neutra, o elétron possui carga negativa e o próton, por sua vez, carga positiva (YOUNG; FREEDMAN, 2009, p.3). 
 Um outro conceito que merece destaque, segundo Silva (2005, p. 32), é o de “campo elétrico, que foi introduzido por Michael Faraday” e posteriormente formulado matematicamente por James Clerk Maxwell (1831-1879), em suas equações de outro fenômeno importantíssimo, o eletromagnetismo. O campo elétrico descreve a influência que uma carga exerce sobre as cargas ao seu redor, fornecendo uma estrutura conceitual para entender as interações elétricas. Além disso, é importante destacar outro assunto de grande relevância no tema, o da corrente elétrica, que em resumo, pode ser compreendido como o movimento ordenado das cargas elétricas, e que por sua vez, é governada pela Lei de Ohm, que foi formulada por Georg Simon Ohm, onde se relacionam a corrente, a tensão e a resistência elétrica no circuito elétrico. 
 O entendimento desses conceitos, foi responsável ou essencial para o desenvolvimento de tecnologias modernas que se conhecem atualmente, desde dispositivos eletrônicos até grandes sistemas de distribuição de energia. A obra de cientistas e estudiosos como Coulomb, Faraday, Maxwell e Ohm continuam a influenciar e provocar avanços importantes na teoria e aplicação da eletricidade até os dias atuais.
 
4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
· Pedaço de papel alumínio 
· Canudos de plástico 
· Uma base tripé com haste 
· Um rolo de fio 
· Uma folha de papel toalha 
 Conforme direcionamento feito no material de apoio, a experiência abaixo relatada, teve como objetivo principal, o de verificar como ocorre os processos de eletrização por atrito e por indução eletrostática aplicada corpo neutro.
 Neste experimento, foram utilizados os seguintes recursos: papel alumínio, canudos de plástico, base tripé com haste fio, uma folha de papel toalha. Para realização do experimento, foi necessário montar um conjunto simples de equipamento de suporte, que devido ausência do tripé, foi substituído por duas cadeiras de plástico de uso domiciliar, viradas de costas uma para outra.
 Foi esticada uma linha de fio de costura, de aproximadamente 50cm, sendo fixadas na mesa. Após essa montagem, os procedimentos descritos no material de apoio iniciaram com a interação entre um canudo de plástico e um pequeno pedaço de papel alumínio, que estavam amarrados na linha superior fixada na mesa. 
 No primeiro estágio, o canudo foi aproximado do pequeno pedaço de alumínio sem causar nenhum atrito. Nesse momento, não houve resposta observável do papel de alumínio, indicando, portanto, equilíbrio ou equivalência de cargas. Esta etapa serviu para elucidar que, quando não há influência externa (atrito), os corpos mantêm sua carga elétrica neutra. Logo em seguida, o canudo foi atritado em um pedaço de papel toalha, resultando em sua eletrificação positiva. Quando foi aproximado o canudo eletrificado do pedaço de papel alumínio, ocorreu uma indução eletrostática. Nesse momento, foi possível observar que, o pequeno pedaço de papel alumínio foi atraído pelo canudo, devido à redistribuição (temporária) de cargas causada pela proximidade do corpo eletrificado. 
 No estágio seguinte do experimento, o canudo foi colocado em contatodireto com papel alumínio. Com isso, foi possível realizar processo de transferência de elétrons entre eles, até que ambos alcançassem a mesma carga elétrica. Desta forma, a consequência seguinte, foi uma repulsão entre os corpos, devido às cargas se tornarem idênticas (opostos se atraem e iguais se repelem).
 É importante destacar, que a realização do experimento de eletrização por atrito e indução eletrostática proporcionou uma compreensão mais prática e até mesmo visual dos conceitos teóricos abordados na disciplina.
5. ANALISE DOS RESULTADOS
 Após realização do experimento e de posse dos resultados anotados, a seguir detalha-se pontos e análises solicitadas no material de apoio. Conforme descrito, o procedimento do experimento resultou nas seguintes observações e conclusões de acordo com os dois principais tópicos abaixo relacionados:
 6 ELETRIZAÇÃO POR ATRITO
 1. O que aconteceu com o canudo após o atrito com o papel toalha? R: Após o atrito com o papel toalha, o canudo perdeu elétrons, tornando-se dessa forma, um elemento com carga positiva. Antes da interação com o canudo, o papel de alumínio estava com carga neutra, ou seja, sem nenhuma carga elétrica.
2. Qual o sinal da carga da bolinha de alumínio antes da interação com o canudo? R: O pedaço de papel alumínio foi atraído pelo canudo de plástico após este ser atritado devido à diferença de cargas entre eles, pois, mesmo um corpo que esteja inicialmente neutro, poderá ser atraído por um corpo eletrizado, como no caso do papel alumínio. 
 3. Porque ela é atraída pelo canudo após este ser atritado? Um corpo que está carregado com carga nula pode ser atraído? E repelido? R: Após o atrito, o papel alumínio adquiriu pequena carga negativa, que se explica devido uma rápida redistribuição dos elétrons, ocasionada pelo atrito, e por isso, foi atraído pelo canudo que já estava eletrificado com carga positiva
4. E depois dessa interação? R: Após a interação, tanto o pedaço de papel alumínio, quanto o canudo estava com cargas iguais, resultando, portanto, no processo de repulsão entre eles. Após a interação, tanto o pedaço de papel alumínio, quanto o canudo estava com cargas iguais, resultando, portanto, no processo de repulsão entre eles.
5. Porque há repulsão depois de alguns segundos que a bolinha e o canudo estão em contato? R: Essa repulsão ocorreu porque, após esse contato, os elétrons fluíram do corpo mais carregado (que era o canudo) para o menos carregado (pedaço de papel alumínio) até que as cargas se igualam. Esse excesso de cargas iguais resulta em repulsão entre os objetos.
6. O que aconteceria se ao invés do canudo, eu utilizasse uma barra de ferro? R: Se uma barra de ferro fosse utilizada no lugar do canudo, o fenômeno seria semelhante. Ambos, tanto o canudo, quanto a barra de ferro atrairiam elétrons do papel de alumínio, resultando em um processo de eletrização semelhante.
7. Porque, às vezes, tomamos choque quando vamos abrir a porta do carro? R: Quando se abre a porta do carro, é possível ocorrer uma descarga elétrica (choque), devido à eletrização do corpo humano pelo atrito com o tapete do carro. Esse atrito tende a transferir elétrons do tapete de veículo para o corpo humano, deixando-o eletrizado. Dessa forma, quando alguém vir a tocar na maçaneta, ocorre nesse momento uma descarga elétrica, que causa o choque.
7 REPULSÃO ENTRE CORPOS COM CARGAS ELÉTRICAS IGUAIS 
1. Por que os canudos neutros foram atraídos pelo terceiro canudo carregado? R: Os canudos de plástico que estavam neutros, foram atraídos pelo terceiro canudo carregado devido à atração eletrostática entre as cargas opostas.
2. Por que os dois canudos se repeliram após serem atritados com papel toalha? R: Os dois canudos se repeliram após serem atritados com papel toalha, devido ambos terem adquirido cargas iguais, resultando, portanto, em repulsão.
3. Explique o que aconteceu quando você aproximou o dedo dos canudos 
Carregados? R: Quando o dedo foi aproximado dos canudos carregados, ocorreu uma neutralização das cargas. Caso o dedo estivesse carregado eletricamente de forma oposta aos canudos, certamente os elétrons fluiriam do dedo para os canudos, neutralizando as cargas e diminuindo a repulsão entre eles.
4. Por que os dois canudos carregados forma repelidos pelo terceiro canudo carregado? R: Os dois canudos carregados foram repelidos pelo terceiro canudo carregado, porque todos possuíam cargas do mesmo sinal, resultando em repulsão mútua.
5. Por que o atrito entre alguns corpos provoca o acumulo de cargas elétricas? De onde estas cargas são provenientes? R: O atrito entre alguns corpos provoca o acúmulo de cargas elétricas devido à transferência dos elétrons de um corpo para o outro. As cargas são provenientes, basicamente de elétrons que estão presentes nos átomos dos materiais/elementos envolvidos.
6. A força de repulsão depende da força com que os canudos são atritados? R: A força de repulsão entre os canudos, depende da quantidade de carga elétrica adquirida por eles durante o processo de atrito. Nesse sentido, quanto maior for o atrito e a transferência de elétrons, maior será a força de repulsão.
 
7. Atritando os canudos com uma flanela e aproximando-os ocorre repulsão. você poderia criar uma situação onde ocorresse atração? R: Para criar uma situação que ocorresse atração entre os canudos, seria necessário carregar os corpos com cargas de sinais opostos. Isso poderia ser feito, por exemplo, atritando os canudos com materiais diferentes, como vidro ou seda, que gerariam cargas elétricas de sinais opostos.
8. CONCLUÇÃO
 Com os experimentos desta aula prática pudemos mostrar a existência
de cargas elétricas, bem como suas propriedades de atração e repulsão. 
 Também podemos dizer que os fenômenos elétricos só podem ser observados em determinadas condições, ou seja, para que haja atração ou repulsão entre dois ou mais materiais é preciso que a somatória de suas cargas não seja nula. Isso quer dizer que é preciso que haja cargas positivas ou negativas em excesso no material, como pôde ser visto nos experimentos realizados. E proporcionou uma valiosa oportunidade para investigação dos fundamentos da eletricidade. Por meio da realização do mesmo e da observação dos fenômenos elétricos descritos, foi possível fortalecer o entendimento e a vivência dos conceitos de atrito e indução, propostos nessa atividade prática. Dessa forma, pode se concluir que o estudo do fenômeno da eletrização por atrito, permitiu a constatação de que a interação com diferentes materiais pode resultar na transferência de cargas elétricas. 
 Por outro lado, a demonstração da indução eletrostática, permitiu a compreensão de como um elemento (canudo/papel alumínio) eletrizado pode influenciar na distribuição de cargas elétricas em um corpo neutro. O experimento contribuiu para desenvolver um maior interesse no estudo do assunto, uma vez que, através de elementos simples, que podem ser encontrados na maioria dos lares, evidenciou de maneira prática a importância de desenvolver uma cultura de aprendizado.
9. REFERÊNCIAS
ASSIS, André Koch Torres, 1962-
[Experimental and historical foundations of electricity. Portuguese]
Os fundamentos experimentais e históricos da eletricidade / André Koch Torres Assis.
YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Sears and Zemansky física III: eletromagnetismo. 14. ed. São Paulo: Pearson, 2015. E-book. Disponível em: https://plataforma.bvirtual.com.br. Acesso em: 25 mar. 2024.
SILVA, Alexandre Rigotti (org.). Eletricidade e magnetismo. 1. ed. São Paulo: Pearson, 2015. E-book. Disponível em: https://plataforma.bvirtual.com.br. Acesso em: 25 mar. 2024.
CROVADOR, Álvaro. Eletricidade e eletrônica básica. 1. ed. São Paulo: Contentus, 2020. E-book. Disponível em: https://plataforma.bvirtual.com.br. Acesso em: 25 mar. 2024.
SAMED, Márcia Marcondes Altimari. Fundamentos de instalações elétricas. 1. ed. Curitiba: Intersaberes, 2017. E-book. Disponível em: https://plataforma.bvirtual.com.br.Acesso em: 25 mar. 2024.
 
 
 
 
 
A
TIVIDADE PRÁTICA 
–
 
ELETRICIDADE
 
 
JOSÉ SERGIO COCHI.
 
-
 
RU: 
4321185
.
 
 
Centro Universitário Uninter
.
 
 
Polo de 
J
abo
ticabal
 
SP
.
 
 
E
-
mail
:
 
 
4321185@alunouninter.
com
 
 
 
 
 
 
1.Resumo: 
 
2. 
INTRODUÇÃO
 
3. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA.
 
4. PROCEDIMENTO EXP
ERIMENTAL
 
5. 
ANALISE DOS RESULTADOS
 
6 
E
LETRIZAÇÃO POR ATRITO
 
7 
REPULSÃO ENTRE CORPOS COM CARGA
S ELÉTRICAS IGUAIS 
 
8
. CONCLUÇÃO
 
9
. REFERÊNCIAS
 
 
 
 
 
 
 
ATIVIDADE PRÁTICA – ELETRICIDADE 
 
JOSÉ SERGIO COCHI. - RU: 4321185. 
 
Centro Universitário Uninter. 
 
Polo de Jaboticabal SP. 
 
E-mail: 4321185@alunouninter.com 
 
 
 
 
 
1.Resumo: 
2. INTRODUÇÃO 
3. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA. 
4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
5. ANALISE DOS RESULTADOS 
6 ELETRIZAÇÃO POR ATRITO 
7 REPULSÃO ENTRE CORPOS COM CARGAS ELÉTRICAS IGUAIS 
8. CONCLUÇÃO 
9. REFERÊNCIAS