Experiment Ose Let Roma g

7/22/2019 Experiment Ose Let Roma g

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O Ele trom a g ne tism o

c om e xp erim e n tos d e b a ixo c usto

Prof: J onny Nelson Teixeira [email protected]

Prof: Luis Augusto [email protected]



Experiência 1: Eletrização por atrito e tipos de cargas

Materiais:

Canudinhos de refrigerante, papel toalha e linha.

Procedimento:

Amarre o fio no centro do canudinho, para que ele fique equilibrado. Atrite ocanudinho com o papel toalha e aproxime-o da parede, repita a o atritar se ele nãoaderir, em seguida atrite o canudinho do pendulo segurando pelo no do fio para que não

desfaça o pendulo, segure na linha do pêndulo e aproxime o outro canudinho dele.

Discussão:

Descreva o que ocorreu. Como você explicaria o que oc orreu:

a) Ao atritar.b) Porque o canudo adere a parede.c) Ao aproximar os canudinhos.

Repita o experimento aproximando o papel (utilizado para atritar o canudinho) dopêndulo. Como você explicaria o que oc orreu com o papel:

d) Ao atritar o canudo.e) Ao aproximá-lo do pêndulo.



Experiência 2: Eletrização por contato e por indução.

Materiais:

Canudinho de refrigerante, quadrado feito de papel cartão, massa de modelar, umafitinha de papel de bala de aniversário (papel de seda) e papel toalha para atritar ocanudinho.

Procedimentos:

1) Monte o esquema como na foto acima, cortando o quadrado de papel cartão ecolando com um pedaço de fita adesiva o fitilho de papel de bala. Cole com fitaadesiva o cartão em um dos canudinhos e prenda o “pé” do canudinho na massade modelar para que a pequena bandeira formada fique em pé, ou peça a ummembro do grupo para segurá-la. Atrite um dos canudinhos com o papel toalhaaté eletrizá-lo e esfregue-o no cartão algumas vezes. Repita a operação umas trêsvezes.

Discussão:


a) Ao tocar com o canudinho eletrizado no cartão (análise entre cartão e

canudinho).b) Com o fitilho.

Faç a um desenho esquemático das cargas no canudinho, no cartão e no fitilho.Agora toque no cartão eletrizado com o dedo e observe. Descreva o que ocorreu. Como você explicaria o que oc orreu:

c) Com as cargas elétricas do cartão ao tocá-lo com o dedo.d) Com o fitilho, após o toque.

Faç a um desenho esquemático das cargas no sistema durante o toque.

2) Com o mesmo arranjo do procedimento 1, atrite o canudinho e apenas aproxime-odo cartão (sem que o canudinho toque no cartão), com o canudinho eletrizadopróximo ao cartão toque com um dedo no cartão, afaste o dedo do cartão emseguida o c anudinho também deve ser afastado e observe.


e) Com as cargas elétricas do cartão ao tocá-lo com o dedo e afastar omesmo.

f) Com as cargas elétricas do c artão após afastar o canudinho.



Faç a um desenho esquemático das cargas no sistema durante esta etapa.

Experiência 3: Mapeando o campo elétrico.

Materiais:Canudinho, papel toalha, seta de cartolina, fio fino, papel sulfite, duas placas depapel cartão eletrizadas com cargas opostas.

Procedimento:

Construa a seta de cartolina conforme a ilustração, em seguida eletrize umcanudinho e apóie-o na massa de modelar sobre a folha de sulfite, e com outrocanudinho eletrize a seta por contato, em seguida segurando a seta conforme ailustração mova a seta ao redor do canudinho marcando a lápis no papel aorientação que a seta assume em cada ponto. Repita o mapeamento para a

situação ilustrada onde as placas de papel cartão são colocadas frente a frente.

Discussão:

Descreva o que observou. Discuta seus registros. O que é possível afirmar sobre as cargas durante os experimentos. A seta revelou alguma direção em especial nos dois casos?



Experiência 4: Dipolos magnéticos.

Materiais:Imãs e materiais diversos.

Procedimento:

Aproxime os imãs um do outro por vários lados e observe o que ocorre e registre. Emseguida aproxime os vários materiais de um imã e observe o que ocorre e registre.

Discussão:

Descreva o que observou. Discuta seus registros. Quais os materiais que interagiram com os imãs? Porque alguns materiais interagem com os imãs e outros não?



Experiência 5: Mapeando o campo magnético.

Materiais:

Imãs, sulfite, lápis, bússola e limalha de ferro.

Procedimento:

Coloque o imã sobre a folha de papel sulfite, em seguida coloque ao bússola em torno da

região onde esta o imã e marque as orientações da bússola em cada ponto, apósespalhe a limalha de ferro sobre a folha e observe. Repita o procedimento para dois imãssob o sulfite.

Discussão:

Descreva o que observou. Discuta seus registros. O que é possível afirmar sobre o(s) imã(s) durante os experimentos. A sua marcação revelou alguma direção em especial nos dois casos? E a limalha por que ele se c omporta da forma observada?



Experiência 6: Energia Magnética

Materiais:

Trilho de madeira, ímãs de Neodímio, 3 esferas de aço

Procedimento:

Coloque os ímãs e as esferas conforme a ilustração, segure os ímãs levemente com umdos dedos e role devagar a bolinha solta para que ela colida devagar com os ímãs eobserve com atenção o fenômeno.Discussão:

Descreva o que ocorreu. Faça um desenho esquemático do arranjo, representando o campo magnético nos

ímãs e nas bolinhas Como você explicaria o que oc orreu:

a) Antes da colisão.b) Durante a colisão.c) Após a colisão.

Repita o experimento arremessando a bolinha com maior velocidade contra os imãsobserve e justifique



Experiência 7: Campo magnético Terrestre

Materiais: Esfera de isopor, bússola, barbante e fita adesiva.

Procedimento:

Fixe um fio de barbante a esfera de isopor em seguida a pendure e depois passeiecom a bússola sobre sua superfície, e estude sua orientação. Perceba o que ocorre eregistre.

Discussão:

Descreva o que observou. Discuta seus registros. É possível comparar suas observações na esfera com o planeta terra? Como as bussolas podem ser úteis a orientação, para viajantes?



Experiência 8: Corrente elétrica

Materiais:

Lâmpadas, soquetes, pilhas e suporte de pilhas.

Procedimento:

Ligue apenas uma lâmpada as pilhas e observe. Em seguida ligue duas lâmpadas àspilhas, depois três lâmpadas e por fim as quatro lâmpadas sempre registrando o queobservou. Sua ligação foi em serie ou em paralelo?

Discussão:

Descreva o que observou caso a c aso. Discuta seus registros. Porque a lâmpada acende? C omo é o campo elétrico no circuito? Qual sua relação

com a diferença de potencial nas pilhas? Se, ligou as lâmpadas em serie refaça o experimento e ligue em paralelo (e viceversa) os registros e a discussão. Qual a diferença entre o circuito serie e paralelo?



Experiência 9: Resistência elétrica

Materiais:

Lâmpada, soquete, pilhas e grafite.

Procedimento:

Ligue o positivo da pilha em apenas uma das lâmpadas do suporte. Fixe a garra jacaré em uma das extremidades da grafite e passe a ponta do outro fio conectadona lâmpada por toda a extensão da grafite. Observe com atenção todo o sistema.

Discussão:

Descreva o que observou, especificando a posição do fio em relação à garra jacaré. Tente explicar porque o observado ocorre. Tente explicar como é o campo elétrico fora e dentro dos materiais (fio, pilha e

grafite) em todos os casos (perto da garra e longe da garra). Qual é a grandeza física responsável pelo que ocorreu com o brilho da lâmpada e o

que acontece com ela ao passar com o fio pela grafite? Porque isso acontece? Seguindo a questão anterior, explique o que acontece com os elétrons livres em

cada um dos materiais discutidos no sistema.



Experiência 10: Equipotenciais e campo elétrico

Materiais:

Lâmpada, soquete, bateria de 9 V, bandeja, água, sal, placa de metal.

Procedimento:

Coloque água + sal na bandeja até próximo da borda. Enca ixe a placa de metal em

uma das bordas da bandeja e a prenda com uma das garras jacaré ligada à bateria(não importa o pó lo). Mergulhe a outra garra na água + sal na parte oposta à placae vá devagar aproximando (na perpendicular à placa) não toque o pólo na placa eobserve. Em seguida escolha um ponto no meio o recipiente e mova o pólo dentroda água (paralelamente a placa ) e observe.

Discussão:

Descreva o que observou no sistema quando a garra foi mergulhada na água equando você foi aproximando da placa.

Discuta o que aconteceu e tente explicar o comportamento da lâmpada.

Faça um desenho esquemático do que acontece com cargas, campos elétricos,potencial elétrico e íons na solução aquosa quando a garra está longe e quandoestá perto da placa.

Agora estacione a garra jacaré em uma posição e movimente-a lateralmente.

Discussão:

Descreva o que observou no sistema quando a garra foi mergulhada na água equando você foi aproximando da placa.

Tente explicar o que ocorre com o brilho da lâmpada, quando se movimenta a garrana mesma linha da placa.

Faça um desenho esquemático do sistema nesta configuração e tente explicar oque ocorre com o c ampo elétrico e com o potencial elétrico.



Experiência 11 Corrente elétrica e campo magnético

Materiais: Bússola (construída no experimento ), fio flexível fino, pilha e suporte depilha.

Procedimento:

Enrole o fio no pote da bússola conforme a ilustraç ão coloque a bússola em posiçãotal que os fios fiquem paralelos a agulha da bússola, ligue um dos pólos da pilha emuma das pontas do fio e com a outra ponta do fio apenas toque no outro pólo dapilha e observe a bússola. Troque o pólo da pilha, para a outra ponta do fio e apenastoque no outro pólo com a outra ponta e observe.

Discussão:

Descreva suas observações. Como explica o que observou. Faça um diagrama que representa a observação e sua explicação.



Experiência 12: Força de Lorentz

Materiais:

Base de madeira, fio rígido de 1,5 mm2, ímã, suporte com pilhas.

Figura 1 Figura 2

Procedimento:

Faça um suporte em gancho com dois pedaços de fio rígido de cerca de 15 cm efixe-os lateralmente c om parafusos. Com o outro pedaço de fio maior faça um “U” ependure-o nos ganchos formando um pêndulo, como ilustrado na figura 1. Coloqueo ímã na parte de baixo do pêndulo, prenda uma das garras do suporte na base deum dos ganchos de sustentação do pêndulo e encoste a outra garra jacaré no outrogancho. Observe com atenção.

Discussão:

Descreva o que observou no sistema.

Discuta com o grupo e tente explicar o que aconteceu com o pêndulo. Faç a um desenho esquemático dos campos elétricos e magnéticos e do movimento

das cargas elétricas no sistema.



Experiência 13 – Motor

Materiais: Fio de cobre, pilha, c lips p/ papel, fita adesiva e imã.

Procedimento:

Enrole o fio para produzir uma bobina como na ilustração em seguida lixe as

extremidades da bobina (tomando o cuidado de não lixar a volta toda), prenda osclips à pilha com fita adesiva (certificando-se de que o metal do clip tenha contatocom os pólos da pilha) ponha o imã sobre a pilha e em seguida a bobina apoiadanos clips.

Discussão:

Descreva o que observou Como explica o que ocorreu? Porque devemos lixar apenas parte da volta do fio da bobina? Faça um diagrama representando o movimento e as grandezas físicas

importantes para o efeito observado.



Experiência 14: Gerador eletromecânico (Lei de Lenz e Lei de Faraday)

Materiais:

Carretel com cerca de 120 m de fio 28 AWG enrolado, um LED (de preferênciavermelho e de alto brilho), ímãs.

Figura 1 Figura 2

Procedimento:

Enrole o fio no carretel (que pode ser feito com um cano de 1 ¼” ou com rolo desuporte de papel toalha ou papel higiênico) em toda a sua extensão, tomandocuidado para deixar as duas pontas na mesma posição e livres. Depois que ocarretel estiver enrolado raspe as pontas livres do fio e prenda ou solde o LED, comomostrado na figura 2. Com um pedaço de papel cartão faça um cano de menordiâmetro que o carretel (pode ser utilizado um cano de PVC de diâmetro menor),insira-o dentro do carretel e deixe cair o ímã por dentro do cano. Tome o cuidado de

colocar algo macio, pois o ímã pode se quebrar com facilidade. Observe o queocorreu.

Discussão:

Descreva o que observou no sistema. Discuta com o grupo e tente explicar o que aconteceu quando o ímã está entrando

na bobina e quando ele está saindo. Faç a um desenho esquemático dos campos magnéticos do ímã antes dele entrar na

bobina, quando ele está dentro e quando está saindo dela. Se acontece o que vocêviu com o LED, qual conclusão que você chegou na sua análise com relação às

cargas e campos elétricos e magnéticos dentro do fio da bobina?

Agora, em vez de soltar o ímã para que ele passe por dentro da bobina, deixe o ímãem repouso e movimente a bobina rapidamente para c ima.

O que pode ser feito se o LED não acender? J ustifique sua resposta. O que pode ser concluído com relação aos movimentos entre ímã e bobina e vice-

versa? Existe alguma diferença quando um está em movimento e o outro parado e ocontrário? J ustifique sua resposta.



Experimento 15 - Curto circuito para criar uma Onda Eletromagnética

Materiais: Fio de cobre, pilha, rádio AM (sintonizado fora da faixa).

Procedimento:

Ligue o radio na faixa do AM e sintonize-o entre as estações para ouvir um chiadocontinuo e limpo, em seguida segure as garra jacaré do suporte de pilhas e encoste umana outra por um curto intervalo de tempo, produzindo um curto circuito, e escute o queocorre com o rádio.

Discussão:

Descreva e faça suas observações a cerca do que ouviu. Como explica o fenômeno? Faç a um diagrama que represente o fenômeno com as grandezas físicas

envolvidas.



Experimento 16 – “Blindagem” eletromagnética

Materiais: Rádio AM/FM, (celular), Papel alumínio.

Procedimento:

Ligue o radio em uma estação a sua escolha em seguida enrole-o na folha de alumínio eobserve. Enrole um telefone celular no a lumínio e ligue para o seu número e observe.

Discussão:

Descreva e faça suas observações a c erca do que ocorreu nos dois casos. Como explica o fenômeno? Se houver diferença(s) justifique-as.



Experiência 17: Rádio de Galena

Materiais:

45 m de fio esmaltado nº 28 AWG, um pedaç o de cerca de 15 cm de c ano de 3 cmde diâmetro aproximadamente, dois capacitores eletrolíticos (220 pF e 470 pF, 50 V),um diodo simples de germânio ou silício para radiofreqüência (OA90 ou 1N34, por

exemplo), um fone de ouvido do tipo de telefone, fios para a ligação e solda.

Procedimento:

Enrole o fio no cano, tomando cuidado para que as voltas de fio estejam bem juntas,lado a lado, sem falhas e sem sobreposições de fio. Reserve. Faça o circuito do rádioutilizando os dois capacitores e o diodo como no esquema abaixo e prenda-o nabase de madeira com grampos ou percevejos. Solde os terminais do auto falante naspontas do capac itor de 220 pF.Uma das pontas do solenóide deve ser soldada no capacitor de 470 pF e a outraponta na antena, que pode ser feita com um pedaço de cerca de 40 m de fiocabinho esticado. A ponta do fio ligada no capac itor deve ser aterrada, o que podeser feito ligando-a em um prego na parede ou a lgo metálico já ligado à parede. Lixea parte de cima do solenóide feito com o fio enrolado até que o verniz que recobre

o fio seja completamente retirado.Quando o aparelho estiver ligado na antena e aterrado ele já deverá estarfuncionando. Para sintonizar, passeie com o fio por cima da parte descascada dosolenóide e escute atentamente o fone de ouvido.

Discussão:

Tente identificar quais são os componentes que fazem a detecção da OndaEletromagnética que chega no rádio. O que acontece quando a Onda chega até oRádio? Que componente da Onda Eletromagnética age no sistema primeiro? J ustifique sua resposta.

470 Pf

220 Pf

Fone

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