Atps Quase Pronta

7/24/2019 Atps Quase Pronta

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ANHANGUERA EDUCACIONAL

UNIDADE 01 JOINVILLE, SC.

FISICA III

PROFESSOR: ALEXANDRE LIMA

TURMA: ENGENHARIA CIVIL 4FASE

FISICA III

(ATPS EQUIPE N!

ANHANGUERA EDUCACIONAL

Joinville, Novembro de 2015.


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FISICA III: ATIVIDADE PR"TICA SUPERVISSIONADAS

Conforme a sua solicitao da primeira etapa

referente atividade prtica supervisionada com

obetivo de resolver uma tarefa por meio de pes!uisa

e debate com os membros do "rupo, promovendo a

troca de id#ias e a construo do con$ecimento.

%luno&

'e"inaldo (arbosa )omes, 'a& **02011+.

.

-rofessor& %leandre /ima

Joinville, Novembro de 2015.


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INTRODU#$O

m elevado nmero de acidentes ocorre ao lo"o dos anos em indstrias dos

ramos alimentcios e a"rcola, devido a isso foram elaborados diversos estudos com a

finalidade encontrar a ra3o de tais acidentes. %trav#s de tais estudos foi descoberto !ue

o acmulo de p4 em seus e!uipamentos era altamente peri"oso e !ue este acmulo

"erava eploses em seu processo produtivo, entretanto no era somente o acmulo de

p4 !ue "eravam as eploses, e sim o acmulo de p4 altamente carre"ado com car"as

el#tricas. %o passarem por suas tubulaes 6p47 ou e!uipamentos "eravam rupturas

diel#tricas 6fasca7, !ue untamente com a umidade relativa do ar baia e a alta

!uantidade de p4 seco, "erando assim as eploses.

8a se"uinte forma, este trabal$o dedica9se ao estudo da :sica, no ;mbito do

campo el#trico e


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DESAFIO

=:arin$a, malte, caf# instant;neo, acar e leite em p4 tem sido a causa de

muitas eploses na indstria alimentcia em anos recentes. %s estatsticas mostram !uemais de 0> das eploses, envolvendo p4s ocorreram na indstria alimentcia e de

rao animal. %l#m de danos fsicos e fatalidades, essas eploses acabam por causar

interrupo de ne"4cios e perdas financeiras. 8ependendo da severidade do incidente, o

tempo de parada e as perdas de produo podem se estender de semanas at# meses.

-a"amento de indeni3aes, tempo necessrio para condu3ir uma investi"ao, fa3er

mudanas na planta eistente e reproetar, ad!uirir e comissionar novas instalaes

acaba sendo o resultado de lies aprendidas tardiamente.


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O%JETIVO DO DESAFIO

@ desafio # promover medidas de se"urana !uanto aos fenAmenos el#tricos e

ma"n#ticos numa fbrica na rea de indstria alimentcia, comparada com o estudo de

caso acima, de acordo com as informaes dadas em cada etapa.


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descarre"ar seu produto nas moe"as, produ3em uma enorme nuvem de poeira, em

condies e concentraes propcias a uma eploso.

@ acmulo de poeiras no local de trabal$o, depositada nos pisos, elevadores,

tneis e transportadores, apresenta um risco de incFndio muito "rande. Gsso ocorre!uando, uma superfcie de poeira de "ros # a!uecida at# o ponto de liberao de "ases

de combusto !ue, com o aulio de uma fonte de i"nio com ener"ia, d incio ao

incFndio. %l#m disso, a decomposio de "ros pode "erar vapores inflamveisE se a

umidade do "ro for superior a 20>, poder "erar metanol, propanol ou butanol. @s

"ases metano e etano, tamb#m produ3idos pela decomposio de "ros, so i"ualmente

inflamveis e podem "erar eploses.

% poeira depositada ao lon"o do tempo, !uando a"itada ou colocada emsuspenso e na presena de uma c$ama, poder eplodir, isto far com !ue mais p4

depositado no ambiente entre em suspenso e mais eploses aconteam. Cada !ual

mais devastadora !ue a anterior, causando preu3os irreversveis ao patrimAnio, paradas

no processo produtivo e o pior, vidas $umanas so ceifadas ou ficam permanentemente

incapacitadas para o trabal$o.

Nos


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L ma fonte de i"nio com ener"ia suficiente deve estar presenteE

L < a atmosfera deve conter oi"Fnio suficiente para suportar e sustentar a combusto.

He todas essas condies estiverem presentes, pode ocorrer a eploso da poeira.

% mel$or maneira de evit9la # anular a maior parte dessas pr#9condies. -ar;metros

crticos para a eploso de poeiras

1. Maman$o da partcula& 0,1 mmE

2. Concentrao da poeira& 0 a .000 "DmE

. Meor de umidade do "ro& 11 >E

. Ondice de oi"Fnio no ar& P 12>E

5.


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ARMA8ENAMENTO

% maioria das eploses # causada em arma3#ns de cereais !ue "eram p4 e !ue

so arma3enados em silos.Hilos so normalmente verticais e so maiores na altura do !ue sua base.

Figura 1 Corpo do silo. Fonte: DUARTE, Rosangelo (2010).

Seam al"umas eploses causadas por p4 de cereais&


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Mreinamento ade!uado aos funcionrios

No utili3ar e!uipamentos !ue possa causa fasca dentro dos silos.

PASSO 9

Hupor !ue o p4 6produto7 de sua empresa estea carre"ado ne"ativamente e

passando por um cano cilndrico de plstico de raio 'R 5,+ cm e !ue as car"as

associadas ao p4 esteam distribudas uniformemente com uma densidade volum#trica

p. @ campo el#trico < aponta para o eio do cilindro ou para lon"e do eioU Justificar.

'& -ara o


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PASSO


11/302.0

v= r r

qenv=h 2rdr=h2 rdr=h 2[r2]h2 R

2

= =

W % car"a total dentro do cano varia com o raio dentro do cano.

E .dA=qenv E2rh=h r E= h r

E (r )= r

dentrodocano,istorR

-ara um ponto fora do cano, ou sea, r P '&

E (r )=

6rP'7.

'esp.& -ode9se analisar atrav#s dessa epresso !ue se aumentarmos o nosso

divisor, neste caso em estudo =X?6'aio7, faremos com !ue o !uociente diminua e vice

versa, ou sea, a relao entre o campo < e o raio X, # inversamente proporcional.

Yuando aumento o raio da circunferFncia o valor do campo el#trico diminui

por!ue ter uma menor concentrao.


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valor do campo el#trico, e !uanto menor o di;metro, maior a concentrao do campo

el#trico, fa3endo com !ue seu valor aumente.


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8eterminar o valor mimo de?


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-ois = 6 o campo el#trico # radial, lo"o o ;n"ulo entre \


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ETAPA 09&POTENCIAL EL'TRICO. CAPACITANCIA

-%HH@ 1

8eterminar uma epresso para o potencial el#trico em funo da distancia r a

partir do eio do cano. 6@ potencial # 3ero na parede do cano, !ue est li"ado a terra7.

V= E.ds

E # o campo el#trico devido s car"as ne"ativas do p4 dentro do cano cilndrico.No passo da etapa 1 do %M-H obteve o se"uinte resultado&

E= r

@ vetor diferencial ds # o camin$o para calcular a inte"ral, mas faremos uma

lin$a reta de 3ero at# o raio do cano 6parede interna do cano7, portanto a varivel # =r?,

portanto& ds = dr.


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r

(r2E0 r ) .(r )= r

2E 0. dr

E .dr=

@ sinal ne"ativo s4 indica !ue o campo el#trico aponta para dentro do cilindro

-ois& ]r.]r R1

r

2

rdr=

2E 0[]

0

R

r

2E0. dr=

2E00

R

V=R

V=

'R raio do cano R 5,+ cm

PASSO 9


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Calcular a diferena de potencial el#trico entre o eio do cano e a parede interna

para uma densidade volum#trica de car"as tpica Z R 1,Q 10 ^ CDm.

Hubstituindo& = = =

V=

,

4(12)V=

(1,8103)0,0562

=


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PASSO

8eterminar a ener"ia arma3enada num operrio, considerando !ue o $omem pode

ser modelado por uma capacit;ncia efetiva de 2B0p: e cada operrio possui um potencial

el#trico de Q,0 _S em relao a Merra, !ue foi tomada como potencial 3ero.

&=cv

Hubstituindo&

= = , e = =

&= 27010 8000

= =

@u&

=

=

=

=

PASSO 4

Serificar a possibilidade de uma eploso, considerando a se"unda condio, ou

sea, a ener"ia da centel$a resultante do passo anterior ultrapassou , fa3endocom !ue o p4 eplodisseU


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'& 8e acordo com o passo anterior, observando os resultados obtidos, conclui9se!ue a centel$a no "era ener"ia necessria para !ue $aa eploso.

-ois a mesma necessita de uma alta potFncia de ener"ia para !ue ela ocorra.

=No $ risco de eploso na!uele ambiente.?

ETAPA & CORRENTE E RESISTNCIA. CIRCUITOS

PASSO 1

8eterminar a epresso para a corrente i 6o fluo das car"as el#tricas associadas

ao p47 em uma seo reta do cano. Calcular o valor de i para as condies da fbrica&

raio do cano ' R 5,+cmE velocidade v R 2,* mDs e densidade de car"as

=1,81033

'esoluo&

i= dA

i= )dA=) dA=)A

)=

Co!o "#ere!os sa$er o %alor de i, tere!os a seg#inte e"#a&'o:

=

Calcular o valor de i para as condies da fbrica& raio do cano ' R 5,+cmE

velocidade v R 2,* mDs e densidade de car"as

=1,8103

3 .


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Como &

= v ve oc a e E Meremos&

)= 1,8103$

m3 2,9

ms

=

Calculando a rea&

Convertendo o raio de centmetro para metro& 5,+cm R

=

=

=

Hubstituindo na f4rmula&

=

i=5 22 10 9 85210

=

=

PASSO 9


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8eterminar a taa 6potFncia7 com a !ual a ener"ia pode ter sido transferida do p4

para uma centel$a !uando o p4 deiou o cano. Considerar !ue !uando o p4 saiu do cano

e entrou no silo, o potencial el#trico do p4 mudou e o valor absoluto dessa variao foi

pelo menos i"ual a diferena de potencial calculada no passo2 na etapa 2.

=

= 8 64 10 51 427 10

=

=

=

PASSO

Calcular a ener"ia transferida para a centel$a se uma centel$a ocorreu no

momento em !ue o p4 deiou o tubo e durou 0,2+5 s 6uma estimativa ra3ovel7.

= t

=

=

=


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=

PASSO 4

Calcular !ual deve ser a resistFncia entre a pulseira e a terra para !ue seu corpo

c$e"ue ao nvel se"uro de potencial de 102 S em 0,2+5 s, ou sea, um tempo menor !ue

o !ue vocF levaria para tocar no silo. He vocF usar uma pulseira condutora em contato

com a terra seu potencial no aumentar tanto !uando vocF se levantar, al#m disso, a

descar"a ser mais rpida, pois a resistFncia da li"ao a terra ser menor !ue a dos

sapatos. Hupon$a !ue no momento !ue vocF se levanta o potencial do seu corpo # de

1, _S e !ue a capacit;ncia entre seu corpo e a cadeira # de 1Q p:.

$=

=

1,4310

= 12

=

=

i=Q=

25,7410


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=

= n

=

=

=

=


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ETAPA 4 CAMPOS MAGN'TICOS

PASSO 1

-es!uisar sobre o campo ma"n#tico terrestre, como ele # produ3ido e como essecampo varia de acordo com a localidade. -es!uisar tamb#m !ual # o valor do campo

ma"n#tico na sua re"io.

% Merra possui um campo ma"n#tico produ3ido no seu ncleo, formado por ferro

e n!uel. @ ncleo interno # s4lido, e o ncleo eterno # li!uido. @s cientistas supem

!ue o movimento desse l!uido e a rotao da Merra criam um forte campo ma"n#tico e

com !ue a Merra funcione como um imenso im. Mal como outros ims a terra possui

dois polos c$amados -olos ma"n#ticos. @s polos ma"n#ticos da Merra esto pr4imos

dos polos "eo"rficos Norte e Hul. %s roc$as constitudas de min#rio de ferro

denominado Ta"netita so ims naturais. @ im tem poder de atrair fortemente obetos

de ferro, ao e outros mat#rias ma"n#ticos. Modo im apresenta dois pontos em !ue a

fora ma"n#tica # maior6 norteDsul7.

Sariaes lentas da posio dos polos ma"n#ticos !ue obri"a a uma reedio das

cartas a cada 5 ou 10 anos. % correo da posio dos polos ma"n#ticos pode ser feita

nos intervalos das reedies, por meio de f4rmulas empricas eistentes nas cartas.

Sariaes mais rpidas e locali3adas !ue ocorrem com fre!uFncia em certasre"ies do

planeta como por eemplos as !ue ocorrem no ar!uip#la"o das Canrias.

Modas as cartas de nave"ao destas re"ies onde ocorrem esta variao alertam de

forma enftica para este problema, avisando !ue as leituras ma"n#ticas nestas re"ies

no so confiveis. No interior da Merra eiste altas temperaturas e materiais metlicos

derretidos !ue circulam provocando altas correntes el#tricas e por conse!uFncia campo

ma"n#tico.


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brasileira. o campo ma"n#tico da Merra ficou em torno de 0,1Q )auss, o !ue est muito

pr4imo do valor esperado para a nossa re"io !ue # de 0,20 )auss. @ m#todo utili3ado

no laborat4rio do 2` ano fundamental do Gnstituto Mecnol4"ico de %eronutica forneceu

valores !ue variaram de 0,1 )auss a 0,1* )auss

PASSO 9

Calcular o valor fora el#trica !ue a"e sobre uma car"a el#trica !ue se move no

cano de acordo com as condies apresentadas no passo 1 da etapa e no passo anterior

dessa etapa.

(=2q

2

He& i=q lo"o&

Q; (

Q; 0,14< C

Hendo &

=; + - 32/->3- ;0,0?@

Hubstituindo na f4rmula teremos&

(=2q

2


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(=(8,99109)0,14910

2

=

=

PASSO

Analisar as ondi&es "#e *ora! dis#tidas nesse desa+o para "#eoorresse a eplos'o na *-$ria e s#gerir as !edidas de seg#ran&a "#e

de%eria! ter sido adotadas para "#e n'o ti%esse oorrido.

Concluso

Diante dos -l#los realiados *oi onstatado "#e d#as ondi&es

para "#e #!a eplos'o oorresse *ora! satis*eitas: (1/ ondi&'o) o !d#lo

do a!po eltrio #ltrapasso# ,0 103 45C, prod#indo #!a r#pt#ra

dieltria do ar6 (2/ ondi&'o) a energia da entel7a res#ltante #ltrapasso#

180 !9, *aendo o! "#e o p eplodisse

PASSO 4


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@ nmero de acidentes relacionados nuvens de poeira no (rasil # crescente devido a

isso o Tinist#rio do Mrabal$o e


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1.15.1 8evem ser adotadas medidas para preveno de eploses derivadas da

combusto acelerada de poeiras decorrentes da movimentao de "ros. ...

1.15.15 @s elevadores e sistemas de alimentao dos silos devem ser proetados e

operados de forma a evitar o acmulo de poeiras, em especial nos pontos onde sea possvel a"erao de centel$as por eletricidade esttica.

1.15.1+ Modas as instalaes el#tricas e de iluminao no interior dos silos devem ser

antidefla"rantes.

1.15.1B Hervios de manuteno por processos de solda"em, operaes de corte ou

!ue "erem eletricidade esttica devem ser reali3ados eclusivamente nos perodos em !ue os

silos esteam va3ios e livres de poeiras e contaminantes.

1.15.1Q Nos intervalos de operao dos silos o empre"ador rural ou assemel$ado deve

providenciar ade!uada limpe3a dos silos para remoo de poeiras.

1.15.1* @s silos devem possuir sistema de ventilao capa3 de evitar acmulo de

"ases e poeiras. 6('%HG/, Tinist#rio do Mrabal$o e


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CONSIDERA#ES FINAIS

Nesta %M-H abordamos tema Campo el#trico. /ei de )auss, notcias !ue

envolvem eploses de fbricas !ue tFm produtos !ue "eram ou so a base de p4.

Cumprimos todos os obetivos !ue nos tn$amos proposto, !uanto em "rupo,

discutimos os assuntos abordados e conse"uimos cumprir os desafios previstos.


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REFERNCIAS %I%LIOGR"FICAS

K%//G8%, 8avidE '

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