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EXPERIMENTOS

EXPERIMENTO 01 - PROCESSOS DE ELETRIZAÇÃO OBJETIVO: Diferenciar e compreender os processos de eletrização de um corpo.

>>> Material Utilizado >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>

Código Quant. Unid. Descrição 02009034 1,00 UN BASTAO DE VIDRO 06X300MM 23010004 1,00 UN FLANELA 28X38CM 23005001 0,50 PCT CANUDO DE PLASTICO SANFONADO PACOTE PCT 100 UNIDADES 23005007 1,00 UN PAPEL ALUMINIO 23016002 1,00 UN CARRETEL DE LINHA 10 PIPA COM 120 METROS 66001058 1,00 UN ELETROSCOPIO DE PONTEIRO COM CAMPANULA 66002014 1,00 UN COPO DE FARADAY EM ALUMINIO COM PINO 66002005 1,00 UN BASTAO DE ACRILICO CXØ 250 X 10MM 66002075 1,00 UN ACESSORIO P/ PENDULO ELETROSTATICO 66002008 1,00 UN BASTAO DE PVC CXØ 250 X 16MM 66005146 1,00 UN SUPORTE DE INOX PARA CANUDOS 66002069 1,00 UN CORPO DE PROVA CIRCULAR COM PINO BANANA

Observação: A flanela utilizada para eletrizar os bastões e canudos pode ser substituída por um rolo de papel higiênico ou de papel toalha.

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PARTE I - Eletrização por Atrito Observação: Quando a umidade do ar está muito elevada, o meio se torna menos isolante facilitando a movimentação de cargas elétricas e dificultando os experimentos que envolvem fenômenos eletrostáticos. Nestas condições, é aconselhável que tais experimentos não sejam realizados. Pode-se obter melhores resultados utilizando uma lâmpada de pelo menos 100W ou um secador de cabelos para tornar o ambiente mais seco.

TABELA DA SÉRIE TRIBOELÉTRICA

>>> Procedimentos Experimentais>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> 1. Picar pedacinhos bem minúsculos de papel alumínio e colocá-los sobre a mesa.

Fig. 1.1.2 Material para estudo da eletrização por atrito. 2. Friccionar repetidas vezes o extremo de um canudinho plástico com papel toalha. 3. Aproximar o canudinho plástico dos pedacinhos de papel alumínio. >>> Análise de Resultados e Conclusões>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> 1. Descrever o que é observado quando o canudinho eletrizado é aproximado das partículas

de alumínio. _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________

2. Ao atritar o canudinho plástico com o papel toalha, os corpos atritados trocam cargas

elétricas entre si? Explicar sucintamente esse fenômeno. _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________

Pele de coelho - vidro cabelo humano acrílico - mica lã seda papel madeira âmbar

+ -

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_______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________

3. Quando dois corpos de naturezas diferentes são atritados, eles se eletrizam com cargas

elétricas de sinais iguais ou opostos? _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________

4. Consultar a tabela com a série triboelétrica e identificar como fica a eletrização dos dois

corpos. _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________

5. -

o que ocorre. _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________

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PARTE II - Eletrização por Contato Utilizando um Pêndulo Eletrostático

>>> Procedimentos Experimentais>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> 1. Montar o pêndulo eletrostático conforme a figura.

2. Retirar um fio do retalho de nylon e amarrá-lo na extremidade da haste do eletroscópio. 3. Na extremidade livre do fio de nylon, colocar uma pequena placa circular de papel

alumínio (pêndulo de alumínio) com diâmetro aproximado de 20mm. No corte deixar uma

4. Friccionar com energia o extremo do canudinho plástico no papel toalha e aproximar do

pêndulo de alumínio sem tocá-lo. (fazer a aproximação numa posição ligeiramente abaixo da plaquinha).

>>> Análise de Resultados e Conclusões>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> 1. Esboçar um desenho mostrando a distribuição das cargas elétricas no pêndulo de

alumínio quando o canudinho de plástico permanece próximo a ele sem tocá-lo. Justificar porque o pêndulo, mesmo sem estar eletrizado é atraído pelo canudinho. _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________

Pêndulo eletrostático Aproximando os corpos após a eletrização por contato.

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2. Tocar o canudinho (eletrizado negativamente) no pêndulo de alumínio e observar o que ocorre.

3. Explicar porque, imediatamente após o contato, o pêndulo de alumínio é repelido pelo

canudo de plástico, conforme mostra a figura. _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________

4. Qual o sinal da carga adquirida pelo pêndulo? Houve troca de cargas negativas ou

positivas entre os dois corpos? _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________

5. Friccionar com energia o extremo do bastão de acrílico no papel. Consultar a série

triboelétrica descrever a eletrização de cada um dos corpos. _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________

6. Manter o pêndulo de alumínio eletrizado negativamente. Aproximar (sem tocar) o bastão

de acrílico do pêndulo de alumínio. O que ocorre? _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________

7. Explicar porque o canudinho de plástico repele o pêndulo de alumínio e o bastão de

acrílico o atrai. _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________

8. Repetir os experimentos acima com outros materiais e consultando a tabela da série

triboelétrica, identificar a eletricidade de cada bastão.

plástico e papel. _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________

pvc e papel.

_______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________

acrílico e papel.

_______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________

9. Montar dois pêndulos eletrostáticos na haste do eletroscópio.

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10. Friccionar com energia o extremo do canudo de plástico no papel toalha e aproximar dos pêndulos de alumínio, sem tocá-los. Procurar fazer a aproximação ligeiramente abaixo das plaquinhas de alumínio.

11. Observar que apesar de permanecerem eletricamente neutros os dois pêndulos se

repelem. Justificar o que foi observado.

_______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________

12. Aproximar o canudo de plástico eletrizado dos pêndulos de alumínio até que se estabeleça

o contato. Observar e explicar o que acontece. _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________

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PARTE III - Parte: Eletrização por indução usando um pêndulo eletrostático.

>>> Procedimentos Experimentais>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> 1. Montar o pêndulo eletrostático conforme a figura.

Aterramento do pêndulo.

Bastão indutor atraindo o pêndulo. Canudnho plástico repelindo o pêndulo

2. Friccionar com energia o extremo do bastão de acrílico no papel toalha e aproximar do

pêndulo de alumínio (fazer a aproximação numa posição ligeiramente abaixo da plaquinha) sem tocá-lo conforme mostra a figura.

3. Mantendo o bastão próximo (ligeiramente abaixo) do pêndulo de alumínio tocá-lo com a

outra mão conforme mostra a figura. 4. Afastar a mão e depois afastar o bastão carregado.

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>>> Análise de Resultados e Conclusões>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> 1. Descrever o que ocorre com a realização dos procedimentos 3 e 4.

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2. Aproximar novamente (sem tocar o pêndulo) o bastão carregado positivamente do

pêndulo e descrever o que se observa. Qual a carga remanescente no pêndulo? _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________

3. Friccionar com energia o canudinho plástico com o papel toalha (não utilizar o mesmo

papel). 4. Aproximar o canudinho do pêndulo de alumínio. Descrever e explicar o que ocorre.

_______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________

5. Na eletrização por indução como são denominados:

o corpo carregado que é aproximado do corpo inicialmente neutro? _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________

o corpo inicialmente neutro que adquire carga?

_______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________

6. Qual o sinal da carga que o corpo eletrizado por indução adquire em relação ao indutor?

_______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________

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PARTE IV - Descobrindo o sinal da carga de corpos eletricamente carregados.

>>> Procedimentos Experimentais>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> 1. Sempre que for feita a eletrização por atrito de um material com o papel toalha não usar

o mesmo papel para a eletrização de outro material diferente, pois a carga remanescente no papel pode mascarar a eletrização esperada.

2. Cortar 3 cm na extremidade de um canudo plástico, descarregá-lo completamente e

colocá-lo no suporte suspenso por um fio no braço do suporte do eletroscópio, de modo que o canudo plástico possa girar livremente na horizontal conforme a figura:

Verificando o sinal da carga de um corpo eletricamente carregado

>>> Análise de Resultados e Conclusões>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>

1. Friccionar o bastão de acrílico com papel toalha (pressionado fortemente contra o papel) e aproximá-lo de uma das extremidades do canudinho sem no entanto tocá-lo. Aproximar o bastão de acrílico também na outra extremidade do canudinho. Repetir os procedimentos algumas vezes para melhor observação do fenômeno. O bastão de acrílico atrai ou repele o canudinho suspenso? _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________

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2. Realizar o mesmo procedimento usando agora um canudinho plástico. Observar se ele atrai ou repele o canudinho suspenso. O que se pode concluir a respeito destes procedimentos? _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________

3. Retirar o canudinho suspenso, friccionar uma das suas extremidades segurando-o pela

sua parte central e fixá-lo novamente no suporte, usando sempre folha de papel diferente. Observar bem qual a extremidade eletrizada.

4. Eletrizar outro canudo plástico com papel (usar outra folha de papel) e aproximá-lo do

canudinho suspenso (sem tocá-lo). Descrever, explicar o que ocorre e o que se pode concluir a respeito do sinal das cargas. _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________

5. Aproximar agora o canudinho da extremidade não carregada do canudo suspenso.

Descrever, explicar o que foi observado e que conclusão se pode tirar a respeito do sinal das cargas elétricas. _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________

6. Aproximar o bastão de acrílico eletrizado da extremidade carregada do canudo suspenso.

Descrever, explicar o que é observado a respeito do sinal das cargas desses corpos. _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________

7. O que deve acontecer se o bastão de acrílico for aproximado da extremidade neutra do

canudinho suspenso? _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________

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EXPERIMENTO 02 - O ELETROSCÓPIO DE PONTEIRO OBJETIVO: Estudar os fenômenos eletrostáticos fundamentais com o uso de um eletroscópio de ponteiro. >>> Material Utilizado >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>

Código Quant. Unid. Descrição 02009034 1,00 UN BASTAO DE VIDRO 06X300MM 23010004 1,00 UN FLANELA 28X38CM 23005001 0,50 PCT CANUDO DE PLASTICO SANFONADO PACOTE PCT 100 UNIDADES 66001058 1,00 UN ELETROSCOPIO DE PONTEIRO COM CAMPANULA 66002014 1,00 UN COPO DE FARADAY EM ALUMINIO COM PINO 66002005 1,00 UN BASTAO DE ACRILICO CXØ 250 X 10MM 66002008 1,00 UN BASTAO DE PVC CXØ 250 X 16MM 66005146 1,00 UN SUPORTE DE INOX PARA CANUDOS 66002069 1,00 UN CORPO DE PROVA CIRCULAR COM PINO BANANA

Observação: A flanela utilizada para eletrizar os bastões e canudos pode ser substituída por um rolo de papel higiênico ou de papel toalha.

Eletroscópio de ponteiro

PARTE I - Funcionamento do Eletroscópio >>> Procedimentos Experimentais>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> 1. É recomendável afastar do eletroscópio todo material condutor para impedir que exerçam

influência no funcionamento do mesmo. Passar o papel toalha na base do eletroscópio para que fique sem umidade.

2. Colocar o ponteiro na posição indicada na figura e providenciar que ele permaneça em

equilíbrio na vertical (normalmente é necessário diminuir ligeiramente o comprimento de uma das partes).

3. Fixar a placa circular metálica no topo do eletroscópio conforme mostra a figura.

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4. Identificar as partes do eletroscópio de ponteiro mostrado na figura: _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________

>>> Análise de Resultados e Conclusões>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> 1. Friccionar um canudinho plástico com papel toalha para carregá-lo negativamente

(consultar a série triboelétrica). 2. Aproximar o canudinho carregado da placa circular (ou copo de Faraday) ou da haste

horizontal superior do eletroscópio. Descrever e explicar o comportamento do ponteiro. _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________

3. É possível descobrir a carga de um corpo eletricamente carregado através do uso do

eletroscópio? _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________

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PARTE II - Eletrizando o Eletroscópio por Contato >>> Procedimentos Experimentais>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> 1. Descarregar o eletroscópio fazendo aterramento com a mão. 2. Carregar por fricção o canudinho plástico. 3. Tocar o eletroscópio com o canudinho eletricamente carregado conforme mostra a figura

1.1.8. Para um efeito mais eficiente é conveniente deslizar suavemente o canudinho na haste horizontal superior do eletroscópio. Repetir os procedimentos 2 e 3 para melhorar a eletrização do eletroscópio.

>>> Análise de Resultados e Conclusões>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> 1. Descrever e explicar o que é observado no procedimento.

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2. Qual o sinal das cargas remanescentes no eletroscópio?

_______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________

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PARTE III - Eletrizando o Eletroscópio por Indução >>> Procedimentos Experimentais>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> 1. Fixar o copo metálico (copo de Faraday) no borne localizado na parte superior do

eletroscópio. 2. Tocar com a mão a haste metálica do eletroscópio para descarregá-lo.

Eletrizando o eletroscópio por indução

3. Eletrizar por fricção um canudinho plástico com papel toalha e introduzi-lo no interior do copo metálico, sem encostar nas suas paredes e nem no fundo, conforme mostra a figura.

Eletrizando o eletroscópio por indução 4. Manter o canudinho carregado na posição inicial e tocar com a mão qualquer parte

metálica do eletroscópio. 5. Retirar a mão e, em seguida, afastar o canudinho, conforme ilustra a figura.

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>>> Análise de Resultados e Conclusões>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> 1. Descrever e explicar o que ocorre quando o canudinho carregado é aproximado do

eletroscópio. _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________

2. Qual o papel do canudinho carregado negativamente?

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3. Descrever e explicar o que é observado quando o eletroscópio é tocado com a mão.

_______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________

4. Descrever e explicar o comportamento do ponteiro quando, após desfeito o aterramento,

o canudinho é afastado do eletroscópio. _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________

5. Como é denominado este processo de eletrização e porque essa denominação?

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6. Comparar os sinais das cargas do corpo indutor e do eletroscópio.

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7. Conhecendo-se o sinal da carga do indutor, é possível descobrir o sinal da carga

armazenada no eletroscópio? _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________

8. Friccionar o bastão de acrílico com papel e introduzi-lo no copo de Faraday (sem tocar) do

eletroscópio anteriormente carregado por indução. Descrever o que acontece. _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________

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9. O que ocorre confirma as conclusões do procedimento anterior?

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10. Repetir o procedimento anterior com o canudinho plástico carregado negativamente e

descrever o que é observado. _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________