Eletrização por Atrito e Indução Eletrostática

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1 Eletrização por Atrito e Indução Eletrostática Referência Alunos da disciplina Produção de Material Didático (FEP 458) Licenciatura em Física - IFUSP -- Turma: Noturno/2005 Introdução Eletrização por atrito é o processo bem simples de geração de cargas eletrostáticas, ele pode ocorrer sempre que dois corpos de materiais diferentes são esfregados um no outro. A eletrização por atrito não acontece entre metais porque eles são bons condutores e a descarga é muito rápida, não conseguindo mantê-los eletrificado. O processo de indução eletrostática ocorre quando um corpo eletrizado redistribui cargas de um condutor neutro. O corpo eletrizado, o indutor, é colocado próximo ao corpo neutro, o induzido, e isso permite que as cargas do indutor atraiam ou repilam as cargas negativas do corpo neutro, devido a Lei de Atração e Repulsão entre as cargas elétricas. A distribuição de cargas no corpo induzido mantêm-se apenas na presença do corpo indutor. Para eletrizar o induzido deve-se colocá-lo em contato com outro corpo neutro e de dimensões maiores, antes de afastá-lo do indutor. Esta experiência tem como objetivo que o aluno mesmo verifique como ocorre os processos de eletrização por atrito e a indução eletrostática aplcada a um corpo neutro. Materiais Pedaço de papel alumínio Dois canudo de plástico Uma base copo plástico Uma linha de nylon Uma folha de pepel toalha

2 Figura 1 Montagem Pegue o copo plático e faça um pequeno furo no fundo.

3 Coloque o canudo sanfonado no furo que você fez. Figura 2

4 Figura 3 Em seguida amarre em uma das pontas da linha o canudo e na outra ponta a bolinha de alumínio. Agora já esta tudo pronto para se dar início a esta experiência.

5 Figura 4 Procedimento Quando aproximamos o canudo sem ele sofrer atrito, a bolinha não sofre nenhuma reação, ou seja, não há uma diferença de carga elétrica que irá fazer com que ele sofra atração ou repulsão.

6 Figura 5 Já quando o canudo é atritado em um pepel toalha, ele irá perder elétrons, tornando-se assim eletrificado positivamente.

7 Figura 6 Assim ao aproximá-lo da bolinha de alumínio que está com carga nula, ela irá atrair os elétrons do lado mais próximo ao canudo,através da indução eletrostática, deixando a bolinha com dois pólos de carga, mas ainda com carga nula. Ou seja, a somatória das cargas positivas e negativas na bolinha de alumínio ainda é zero, pois a esfera está isolada. Então ela será atrída pelo canudo.

8 Figura 7 Se deixarmos o canudo tocar a bolinha, este irá tirar elétrons da bolinha de alumínio até que eles tenham a mesma carga. Em seguida, como a bolinha e o canudo agora possuem a mesma carga eles irão sofrer repulsão.

9 Figura 8 Em seguida, como a bolinha e o canudo agora possuem a mesma carga eles irão sofrer repulsão.

10 Figura 9 Roteiro 1. O que aconteceu com o canudo após o atrito com o papel toalha? 2. Qual o sinal da carga da bolinha de alumínio antes da interação com o canudo? 3. Porque ela é atraída pelo canudo após este ser atritado? Um corpo que está carregado com carga nula pode ser atraído? E repelido? 4. E depois dessa interação? 5. Porque há repulsão depois de alguns segundos que a bolinha e o canudo estão em contato? 6. O que aconteceria se ao invés do canudo, eu utilizasse uma barra de ferro? 7. Porque, às vezes, tomamos choque quando vamos abrir a porta do carro? Conclusões Esta experiência muito simples e facilmente montada pelos alunos. Devemos nos preocupar com as perguntas que vamos fazer aos nossos alunos. Uma experiência deste tipo antes de dar a teoria para o aluno pode fazer com que ele ganhe mais interresse na hora de aprender. Produção de Material Didático Essas atividades foram elaboradas por alunos de Licencatura em Física, do IFUSP, no ano de 2006, como atividade da disciplina optativa Produção de Material Didático.