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Robótica para Ciências – Pestalozzi 2021 – Sequoia II

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  1. Sistema de medidas
    3 Tópicos
  2. Ciências para eletrônica I
    7 Tópicos
  3. Ciências para eletrônica II
    27 Tópicos
  4. Técnicas Digitais I
    13 Tópicos
  5. Técnicas Digitais II
    14 Tópicos
  6. Técnicas Digitais III
    13 Tópicos
  7. Práticas de laboratório
    10 Tópicos

Participants87

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No estudo anterior, foi observado que os fenômenos elétricos, provocam forças de atração e repulsão entre dois corpos, numa ação que depende da distância entre os objetos. Vamos ver que o processo de atrito, não cria cargas elétricas, mas transfere tais cargas de um objeto para outro. Observe a animação, onde o agasalho de lã se encontra elétricamente neutro, ou seja, a quantidade de cargas negativas, é a mesma da positiva. 

A transferência de carga,  provocam um desequilibrio no estado elétrico da matéria. O que se observa é a conservação dessas cargas após o processo. 

Observamos que não havendo o equilibrio elétrico nos dois objetos, há uma força de atração entre os mesmos, indicando um fluxo de movimento das cargas. Isto se dá pela presença de mais cargas positivas no agasalho e mais cargas negativas no balão. 

Concluímos que as cargas elétricas podem ser transferidas, e quando isso acontece, a quantidade de carga, é também conservada, tanto em cargas positivas ou negativas, isto significa que a soma dessas cargas, será um número constante. 

Para fixar melhor, vamos usar um exemplo, onde há uma quantidade de cargas conhecidas envolvendo dois corpos eletrizados. 

Consideramos que um corpo está eletricamente neutro, quando o número de cargas positivas, for igual ao número de cargas negativas. O resultado da soma das cargas é um valor igual a 0.

+ 10 + ( -10 ) = 0 

Vamos trazer um segundo corpo com mais cargas positivas, do que negativa,sendo assim , a soma das cargas será diferente de zero e terá o resultado um número positivo. Isto indicará um corpo com carga elétrica positiva.

+ 10 + ( -3 ) = + 7

Observações mostraram que as cargas negativas, são as que se movem, enquanto as positivas, são virtualmente imóveis. Sendo assim, vamos contar o número de cargas negativas que vamos movimentar. 

O número -10 do primeiro exemplo, indica as 10 cargas negativas existentes no corpo da cor azul.

O número -3 do segundo exemplo, indica as 3 cargas negativas existente no corpo da cor verde.

Temos no total, 13 cargas negativas, e esse número, também se conservar, em qualquer situação de transferência de carga. 

Uma simulação computadorizada mostra como isso deve ocorrer, onde é usado um balão com carga elétrica negativa, que provoca a repulsão dos corpos com a mesma carga.

Movimento de repulsão das cargas.

As cargas negativas, quando distribuidas nos dois corpos, muda o estado elétrico em ambos. Na simulação abaixo, a transferência ocorre por um processo chamado de indução eletrostática, e não por atrito como as primeiras experiências que você fez.  

É importante observar, não apenas a conservação da carga, mas a diferença de carga entre o corpo mais positivo e o mais negativo. Note que começamos a construir a idéia de pólo elétrico, onde cargas negativas são as principais entidades de transporte, responsáveis por mudar a carga elétrica de um corpo, tanto para positiva como para negativa. 

Baseado no exemplo acima, podemos fazer uma leitura da seguinte forma: O corpo azul está eletrizado positivamente, com 3 cargas positivas a mais que as negativas, e o corpo verde, está eletrizado positivamente com 4 cargas positivas a mais que as negativas. 

+ 10 + ( -7 ) = + 10 – 7 = + 3            + 10 + ( -6 ) = + 10 – 6 = + 4    

+ 3 + 4  = 7

Caso um corpo contenha mais cargas negativas do que positivas , este se encontra elétricamente negativo e logo, um sinal ( – ), indica essa diferença. 

       + 10 + (- 10 + ( -3 ) )= + 10 – 13 = – 3           +  10 + ( 0 ) = + 10                            

– 3 + 10 = 7

Concluímos nesse módulo, que a carga elétrica se conserva, e pode ser demonstrada por um número constante (neste caso o 7 ). Também foi visto que as cargas negativas, são as que se movimentam no espaço, provocando a atração entre os corpos eletrizados.

Na próxima sessão, vamos construir a noção de campo elétrico envolvendo as cargas , como sendo partículas influenciadas por esse campo. Esse estudo será importante para a compreensão de sistemas de comunicação por rádio frequência e circuitos osciladores que vamos analisar no curso. 

Link para simular a experiência : https://www.physicsclassroom.com/Physics-Interactives/Static-Electricity/Charging/Charging-Interactive