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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


Figura 1

Montagem

Pegue o copo plático e faça um pequeno furo no fundo.


Figura 2

Coloque o canudo sanfonado no furo que você fez.


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.


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.


Figura 5

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


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.


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.


Figura 8

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


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.

Dados adicionais

Elaborado:  

Joel Marcelo da Cruz, Denison Francisco de Oliveira, Celso Watanabe, Flávio R. Emerencio

 
 

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