7/24/2019 Atps Quase Pronta
1/30
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.
7/24/2019 Atps Quase Pronta
2/30
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$ecimento.
%luno&
'e"inaldo (arbosa )omes, 'a& **02011+.
.
-rofessor& %leandre /ima
Joinville, Novembro de 2015.
7/24/2019 Atps Quase Pronta
3/30
INTRODU#$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$o dedica9se ao estudo da :sica, no ;mbito do
campo el#trico e
7/24/2019 Atps Quase Pronta
4/30
DESAFIO
=:arin$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.
7/24/2019 Atps Quase Pronta
5/30
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.
7/24/2019 Atps Quase Pronta
6/30
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
7/24/2019 Atps Quase Pronta
7/30
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.
7/24/2019 Atps Quase Pronta
8/30
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&
7/24/2019 Atps Quase Pronta
9/30
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
7/24/2019 Atps Quase Pronta
10/30
PASSO
7/24/2019 Atps Quase Pronta
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.
7/24/2019 Atps Quase Pronta
12/30
valor do campo el#trico, e !uanto menor o di;metro, maior a concentrao do campo
el#trico, fa3endo com !ue seu valor aumente.
7/24/2019 Atps Quase Pronta
13/30
8eterminar o valor mimo de?
7/24/2019 Atps Quase Pronta
14/30
-ois = 6 o campo el#trico # radial, lo"o o ;n"ulo entre \
7/24/2019 Atps Quase Pronta
15/30
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.
7/24/2019 Atps Quase Pronta
16/30
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
7/24/2019 Atps Quase Pronta
17/30
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
=
7/24/2019 Atps Quase Pronta
18/30
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
7/24/2019 Atps Quase Pronta
19/30
'& 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$er o %alor de i, tere!os a seg#inte e"#a&'o:
=
Calcular o valor de i para as condies da fbrica& raio do cano ' R 5,+cmE
velocidade v R 2,* mDs e densidade de car"as
=1,8103
3 .
7/24/2019 Atps Quase Pronta
20/30
Como &
= v ve oc a e E Meremos&
)= 1,8103$
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
7/24/2019 Atps Quase Pronta
21/30
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$a ocorreu no
momento em !ue o p4 deiou o tubo e durou 0,2+5 s 6uma estimativa ra3ovel7.
= t
=
=
=
7/24/2019 Atps Quase Pronta
22/30
=
PASSO 4
Calcular !ual deve ser a resistFncia entre a pulseira e a terra para !ue seu corpo
c$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:.
$=
=
1,4310
= 12
=
=
i=Q=
25,7410
7/24/2019 Atps Quase Pronta
23/30
=
= n
=
=
=
=
7/24/2019 Atps Quase Pronta
24/30
ETAPA 4 CAMPOS MAGN'TICOS
PASSO 1
-es!uisar sobre o campo ma"n#tico terrestre, como ele # produ3ido e como essecampo varia de acordo com a localidade. -es!uisar tamb#m !ual # o valor do campo
ma"n#tico na sua re"io.
% Merra possui um campo ma"n#tico produ3ido no seu ncleo, formado por ferro
e n!uel. @ ncleo interno # s4lido, e o ncleo eterno # li!uido. @s cientistas supem
!ue o movimento desse l!uido e a rotao da Merra criam um forte campo ma"n#tico e
com !ue a Merra funcione como um imenso im. Mal como outros ims a terra possui
dois polos c$amados -olos ma"n#ticos. @s polos ma"n#ticos da Merra esto pr4imos
dos polos "eo"rficos Norte e Hul. %s roc$as constitudas de min#rio de ferro
denominado Ta"netita so ims naturais. @ im tem poder de atrair fortemente obetos
de ferro, ao e outros mat#rias ma"n#ticos. Modo im apresenta dois pontos em !ue a
fora ma"n#tica # maior6 norteDsul7.
Sariaes lentas da posio dos polos ma"n#ticos !ue obri"a a uma reedio das
cartas a cada 5 ou 10 anos. % correo da posio dos polos ma"n#ticos pode ser feita
nos intervalos das reedies, por meio de f4rmulas empricas eistentes nas cartas.
Sariaes mais rpidas e locali3adas !ue ocorrem com fre!uFncia em certasre"ies do
planeta como por eemplos as !ue ocorrem no ar!uip#la"o das Canrias.
Modas as cartas de nave"ao destas re"ies onde ocorrem esta variao alertam de
forma enftica para este problema, avisando !ue as leituras ma"n#ticas nestas re"ies
no so confiveis. No interior da Merra eiste altas temperaturas e materiais metlicos
derretidos !ue circulam provocando altas correntes el#tricas e por conse!uFncia campo
ma"n#tico.
7/24/2019 Atps Quase Pronta
25/30
brasileira. o campo ma"n#tico da Merra ficou em torno de 0,1Q )auss, o !ue est muito
pr4imo do valor esperado para a nossa re"io !ue # de 0,20 )auss. @ m#todo utili3ado
no laborat4rio do 2` ano fundamental do Gnstituto Mecnol4"ico de %eronutica forneceu
valores !ue variaram de 0,1 )auss a 0,1* )auss
PASSO 9
Calcular o valor fora el#trica !ue a"e sobre uma car"a el#trica !ue se move no
cano de acordo com as condies apresentadas no passo 1 da etapa e no passo anterior
dessa etapa.
(=2q
2
He& i=q lo"o&
Q; (
Q; 0,14< C
Hendo &
=; + - 32/->3- ;0,0?@
Hubstituindo na f4rmula teremos&
(=2q
2
7/24/2019 Atps Quase Pronta
26/30
(=(8,99109)0,14910
2
=
=
PASSO
Analisar as ondi&es "#e *ora! dis#tidas nesse desa+o para "#eoorresse a eplos'o na *-$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
7/24/2019 Atps Quase Pronta
27/30
@ nmero de acidentes relacionados nuvens de poeira no (rasil # crescente devido a
isso o Tinist#rio do Mrabal$o e
7/24/2019 Atps Quase Pronta
28/30
1.15.1 8evem ser adotadas medidas para preveno de eploses derivadas da
combusto acelerada de poeiras decorrentes da movimentao de "ros. ...
1.15.15 @s elevadores e sistemas de alimentao dos silos devem ser proetados e
operados de forma a evitar o acmulo de poeiras, em especial nos pontos onde sea possvel a"erao de centel$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
7/24/2019 Atps Quase Pronta
29/30
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.
7/24/2019 Atps Quase Pronta
30/30
REFERNCIAS %I%LIOGR"FICAS
K%//G8%, 8avidE '
Top Related