segunda-feira, 28 de março de 2011

Item 1 - Relatório

Objetivo do Trabalho:

   Os objetivos do trabalho são construir um eletroímã a partir de uma pilha de 1,5V, fio de cobre e um prego de até 12 cm; atrair o maior número de clipes possível (prova mínima 50 clipes) e por fim associarmos o projeto ao aprendizado de física trabalhado ao longo do semestre em que é possível criar um campo elétrico a partir do conceito de corrente elétrica.

Item 2 - Relatório

Descrever os Materiais Utilizados na construção do eletroímã.

Materiais:
•Pilha de 1,5V recarregável
•Fio de cobre
•Prego
•Alicate
•Régua
•Um par de canos de borracha partidos em tamanhos de aproximadamente 4 cm

Item 3 - Relatório

Descreva em 6 passos a construção do eletroímã e seu procedimento de interação com ele.


1° passo: Após reunirmos todo o material necessário partimos para a construção do projeto, iniciando pela medição do tamanho do fio de cobre (com uma régua) por onde irão fluir os elétrons do lado negativo da pilha até o lado positivo o mais rápido que puderem. O procedimento de interação para esta etapa foi bem simples, já que não foi necessária a ajuda de todos os participantes. No máximo dois integrantes do grupo interagiram diretamente com os respectivos materiais, um responsável por medir e o outro por cortar utilizando um alicate.



2° passo: Após medirmos, enrolamos o fio de cobre encapado na superfície do prego em camadas, indo para frente e para trás, deixando um espaço de aproximadamente 1,5cm sem fio próximo as extremidades, assim:
Tal procedimento contou com a interação de apenas um integrante do grupo por julgarmos ser mais eficiente se somente uma pessoa enrolasse o fio de cobre. Durante esse momento é preciso ter muita atenção, pois os “espirais” formados pelo fio de cobre em contato com o prego deverão estar muito bem enrolados e próximos uns dos outros. 

Sugestão: Podíamos ter usado um fio esmaltado ao invés do encapado. O esmalte é um tipo de tinta que isola o fio, da mesma forma que o plástico.

3° passo: Após enrolarmos o fio, duas “sobras” deverão existir de forma que futuramente os pólos de uma pilha serão associados a eles, assim:
                                   
 4° passo: Em seguida, a pilha de 1,5 V será encostada nas extremidades dos fios de cobre, de modo que os elétrons agrupados na extremidade negativa da pilha fluam para a extremidade positiva, com o auxílio do fio.
 5° passo: Para usar o eletroímã, seguramos as extremidades do prego do fio contra a pilha e levantamos alguns clipes.
 
OBS: Para a realização desta etapa utilizamos os canos de borracha de aproximadamente 4 cm para impedir que o calor gerado pelo eletroímã provocasse queimadura nos dedos polegar e indicador.

O par de canos de borracha funcionou como protetor de dedos.


Tipo de cano utilizado pelo grupo para proteção dos dedos polegar e indicador.



6° passo: Após a supressão dos clipes, o objetivo será permanecê-los em constante interação com o eletroímã, de forma que o maior número de clipes permaneça elevado durante um período de 10 segundos.
  

                                                   
Fontes bibliográficas das imagens:


Item 4 - Relatório

 Desenhe o Eletroímã. Indique os pólos das pilhas e os pólos do eletroímã.
 

Sentido da corrente elétrica:
ß

Item 5 - Relatório

Por que um material que não é ímã se torna magnético?

Na natureza existem alguns metais que na presença de um campo magnético são capazes de se tornar imã, sendo ele fraco ou não. São classificados em ferromagnéticos, paramagnéticos e diamagnéticos.
A diferença está quando esses materiais estão em presença de um campo magnético. Os ferromagnéticos apresentam características bem diferentes, uma vez que se imantam fortemente ao serem colocados na presença de um campo magnético. Exemplo: ferro, cobalto e níquel.
Os paramagnéticos possuem elétrons desemparelhados que se alinham na presença de um campo magnético, fazendo surgir dessa forma um imã com capacidade de provocar um leve aumento no valor do campo. Exemplo: alumínio, magnésio e sulfato de cobre.
Enfim, os diamagnéticos têm seus imãs orientados ao sentido contrário do campo. Exemplo: cobre, prata, chumbo.

(Adaptado) http://www.brasilescola.com/fisica/materiais-paramagneticos-diamagneticos-ferromagneticos.htm

Item 6 - Relatório

Coleta de Dados.

Você deverá utilizar 3 pregos de tamanhos diferentes, fio elétrico e uma pilha e preencher a tabela abaixo:
(a) Faça a Experiência de 1 a 3 para o prego pequeno,  4 a 6 para o prego médio e 7 a 9 para o prego grande.
(b) o número de espiras será definido por você. Preste atenção na escolha.

Experimento
Compri-
mento  do prego

d.d.p.
Número de Espiras
Clipes Atraídos
Força de Atração
1*
8,5
1,5 V
25
5/8/6
 M= 6,3
P=m.g
0,04N
2*
8,5 *
1,5V
23
7/5/6
M= 6
0,03N
3*
8,5 *
1,5V
20
10/12/14
M=12
0,07N
4
11,5
1,5V
16
55/50/49
M=51,3
0,326N
5
11,5
1,5V
32
0/5/3
M= 2,6
0,016N
6
11,5
1,5V
19
63/60/62
M= 61,6
0,392N
7*
14,0 *
1,5V
25
15/10/12
M= 12,3
0,078N
8*
14,0 *
1,5V
30
20/20/25
M= 21,6
0,137N
9*
14,0 *
1,5V
35
25/26/30
M=27
0,171N
 
OBS: Cada Experiência deve ser reproduzida 3 vezes.

Item 7 - Relatório

Observando a Tabela comente a respeito do comprimento do prego:

Observações a respeito da tabela:
I)           Os números acompanhados de um asterisco (*) indicam os experimentos realizados com o fio de cobre desencapado. A princípio iríamos utilizá-lo em nosso eletroímã, porém notamos não ser muito eficiente além de esquentar excessivamente a pilha. Optamos por utilizar o fio de cobre encapado. Desta maneira, os valores foram relativamente menores se comparados aos experimentos com o fio de cobre encapado. Por isso não foi possível precisarmos corretamente a verdadeira eficácia entre os dois tipos de fio.

Concluímos, porém, que o tamanho do prego influencia na força, afetando sua intensidade. De acordo com o especialista Ramon Hernandez, “o raio e o comprimento de uma bobina eletromagnética afetam sua força”.

Notamos que este aspecto está relacionado com o número de espiras, uma vez que elas encontram-se somente na porção central no prego.