WMA OLÍMPIO SAMPAIO: agosto 2012

O ângulo entre os garfos distribui o peso deles de tal forma que passa a existir um ponto do palito em relação ao qual os pesos estão uniformemente distribuídos. Tal ponto chama-se centro de gravidade.

experiencia

Motor Elétrico

Objetivo

Neste experimento vamos construir um sistema simplificado de motor de corrente contínua.Trata-se de uma aplicação de grande importância de eletricidade e magnetismo.

Contexto

O motor elétrico funciona com base na repulsão entre imãs, um natural e outro não-natural, neste nosso exemplo.

Idéia do Experimento

O imã não-natural neste experimento é uma bobina.

O conveniente de se usar imãs não naturais num motor elétrico é a possibilidade de se manipular (inverter) os polos magnéticos.

O funcionamento deste motor elétrico pode ser explicado em alguns passos (acompanhe pela figura abaixo):

1) Num primeiro momento, os fios raspados estão em contato com as tiras e a corrente elétrica cria um campo magnético na bobina. Esta bobina por ter liberdade de rotação entra em movimento, para se livrar da repulsão do imã comum, que está fixo à sua frente.

2) Em um quarto de volta, a bobina está parcialmente em contato com as tiras e o campo magnético começa a perder sua força. Não deixando assim que a atração do polo sul da bobina pelo polo norte do imã comum seja forte o suficiente para frear o movimento.

3) Quando a bobina completa meia volta, começaria o processo inverso. Ou seja, deveria existir um campo atrativo entre a bobina e o imã. Mas isso só aconteceria se os contatos estivessem ligados. Este contato não é estabelecido, pois, esta atração frearia ou cessaria o movimento adquirido no primeiro momento.

4) Completando-se mais um quarto de volta, o contato com as tiras começa a se reestabelecer e o campo magnético a ganhar força. Neste momento a bobina começa a ser repelida pelo imã comum. Dado o movimento que a bobina já possui, este ganha nova aceleração.

5) Volta-se à posição inicial e o ciclo recomeça.

Assim o processo continua periodicamente, enquanto existir corrente elétrica passando pela bobina.

Tabela do Material

*Item*	*Observações*
Um pedaço de fio de cobre esmaltado	Aproximadamente um metro de fio (nº26). Pode ser encontrado em casa de materiais elétricos ou eletrônicos ou então retirados de enrolamentos elétricos velhos.
Tiras de lata	Neste experimento foi utilizado presilhas de lata das pastas de cartolina que são vendidas em papelarias.
Pilhas	Acrescentar pilhas, ligadas em série, conforme a necessidade da montagem.
Imã	Quanto mais intenso for o campo magnético melhor. Pode ser retirado de alto falantes velhos ou encontrado em lojas de ferro velho.
Pedaço de madeira	Servirá como base para a montagem.

Montagem

Para fazer a bobina enrola-se o fio de cobre num cano ou qualquer outro objeto cilindrico, com cerca de 3 cm de diâmetro. Deve-se deixar livre duas pontas de aproximadamente 2 cm de comprimento, em cada extremidade.
A raspagem do esmalte do fio de cobre nas extremidades, deve ser feito da seguinte maneira: primeiro, deve-se raspar com uma lâmina todo o esmalte de uma das extremidades, dando uma volta completa. A outra extremidade, só é raspado o esmalte de meia volta do fio. Isso porque em um plano ambas extremidades estão raspadas, e em contato com as tiras, dando contato para a passagem de corrente elétrica. E consequentemente no outro plano, somente uma das extremidades em contato com as tiras estará raspada, não permitindo assim a passagem de corrente elétrica. E consequentemente não gerando campo magnético em torno da bobina.

Para fazer os suportes da bobina utiliza-se tiras de lata , dando-lhes o formato indicado na figura a seguir e prendendo-as a uma base de madeira;

Coloque a bobina sobre o suporte, verificando se ela pode girar livremente. Se isso não ocorrer, alinhe as extremidades da bobina de modo que elas fiquem bem retas e opostas e veja se as depressões nos suportes estão em linha reta, no mesmo nível e do mesmo tamanho;
Ligue com fios de cobre cada uma das lâminas do suporte a uma extremidade da(s) pilha(s), prestando atenção para não deixar a faixa esmaltada das extremidades da bobina em contato com o suporte.

Posiciona-se um imã sobre um suporte qualquer de forma que fique aproximadamente na mesma altura da bobina. Se o contato com a pilha for estabelecido e a bobina não girar, talvez seja preciso, no início, girar a bobina manualmente (dar um empurrãozinho).

Comentários

Dada a simplicidade do motor, para funcionar, ele é dependente das dimensões e materiais usados. Portanto, algumas tentativas talvez sejam necessárias até que o motor funcione adequadamente.
Outra característica deste motor é que há determinadas combinações de formas diferentes de se ligar os polos da bateria às tiras e mesmo da posição da espira sobre as tiras. Mas algumas poucas tentativas devem levar a uma das combinações corretas.

Esquema Geral de Montagem:

Projeto Experimentos de Física com Materiais do Dia-a-Dia - UNESP/BauruWGQ/FCL

experiencia

Eletroímã

Objetivo

Neste experimento vamos mostrar que é possível criar um ímã muito parecido a um imã natural com o uso da eletricidade.

Contexto

Quando uma corrente elétrica atravessa um fio condutor, cria em torno dele um campo magnético. Este efeito foi verificado pela primeira vez por Hans Christian Orsted em abril de 1820. Ele observou que a agulha de uma bússola defletia de sua posição de equilíbrio quando havia próximo a ela um fio condutor pelo qual passava uma corrente elétrica.

Um solenóide constitui-se de um fio condutor enrolado de tal modo que forme uma seqüência de espiras em forma de tubo. Se por ele passar uma corrente elétrica, gera-se um campo magnético no sentido perpendicular à uma seção reta do solenóide. Este arranjo em forma de tubo faz com que apareçam no solenóide polaridades norte e sul definidas. O resultado final é que o solenóide possui polos norte e sul, tal como um ímã natural. Veja a figura.

Os materiais ferromagnéticos são constituídos de um número muito grande de pequenos ímas naturais, conhecidos como dipolos magnéticos elementares. Este número é da mesma ordem do número de moléculas ou átomos que constituem o material. Sem a influência de um campo magnético externo, estes dipolos estão todos desalinhados, de forma que a soma total de seus campos magnéticos é nula, como mostra a Figura A.

Se inserirmos um prego, que é feito de um material ferromagnético, dentro de um solenóide, o campo magnético deste irá alinhar os dipolos do prego, como mostra a Figura B.

Os campos magnéticos dos dipolos se somam e temos então um novo campo magnético devido ao prego.

No total , teremos a soma dos campos do solenóide mais o do prego.

O conjunto de um solenóide com um núcleo de material ferromagnético é chamado de eletroímã.

Idéia do Experimento

Neste experimento enrolamos um pedaço de fio condutor em um prego e o ligamos a uma pilha fazendo com que passe corrente pelo fio. Nesta configuração geométrica do fio condutor, a corrente elétrica gera um campo magnético no sentido perpendicular a uma seção reta do prego fazendo com que apareçam polaridades norte e sul definidos. Ficando a ponta do prego com uma polaridade e a cabeça do prego com outra, como se fosse um íma natural.

Para detectarmos se o campo magnético foi criado, podemos utilizar uma bússola como aparelho de teste. Portanto, se o campo magnético foi criado, ao se aproximar o prego da bússola, sua agulha defletirá de sua posição de repouso. Para se verificar a polaridade deste campo magnético, basta que se façam testes de repulsão e atração. Pode-se então verificar que cada lado do eletroímã tem uma polaridade distinta, ou seja, um lado será o norte e o outro lado o sul. Podemos ver que é possível criarmos um ímã com as mesmas características de um ímã natural, fazendo uso da eletricidade.

Outro teste que se pode fazer é o da intensidade do campo. Como vimos, a intensidade do campo magnético aumenta quando um núcleo ferromagnético é colocado dentro do solenóide, devido ao alinhamento de seus dipolos.

Para testar a intensidade do campo magnético, primeiro aproximamos o eletroímã da bússola e de pequenos objetos metálicos, como clipes de papel, moedas, pregos pequenos etc. Depois retiramos o núcleo ferromagnético (prego) sem desenrolar o fio que está sobre ele, mantendo-se o formato de solenóide. Aproximamos novamente o solenóide da bússola e dos objetos metálicos a fim e comparar a intensidade do campo magnético.

Será fácil notar que a intensidade do campo magnético do solenóide com o núcleo de ferro (eletroímã) é mais forte do que o campo magnético do solenóide sem o núcleo. O eletroíma consegue por vezes levantar objetos que o solenóide não consegue, e também consegue interferir com a agulha da bússola de uma distância maior do que a do solenóide.

Tabela do Material

*Item*	*Observações*
Um pedaço de fio condutor	Aproximadamente 10 cm de fio elétrico comum. Pode ser encontrado em casa de materiais elétricos ou eletrônicos ou então retirados de enrolamentos elétricos de aparelhos elétricos ou eletrônicos fora de uso.
Pilha	1 pilha comum de 1.5 Volts será suficiente.
Prego de aço	do tamanho e expessura suficientes para enrolar 10 cm de fio.
Bússola	VVerifique o funcionamento da bússola antes de usá-la. Ou construa uma (veja comentários).
Material de teste	Moedas, clipes de papel, pegros pequenos ect.
Porta Pilhas e Fios de Conexão (jacaré)	Estes equipamento são opcionais. O funcionamento do experimento não será prejudicado na falta destes.

Montagem

Coloque a bússola sobre uma mesa plana e longe da influência de campos magnéticos que não o terrestre, como por exemplo, alto-falantes.
Para fazer o solenóide enrola-se o fio condutor no prego ou em qualquer outro objeto maciço feito de aço, como por exemplo, um arame. Deve-se deixar livre duas pontas do fio condutor de aproximadamente 2 cm de comprimento com as extremidades descascadas, para a conexão com a pilha.
Ligue os polos do eletroímã à pilha.
Aproxime o eletroímã da lateral da bússola e faça movimentos circulares em torno dela para observar o movimento da agulha.
Aproxime de pequenos objetos metálicos com pesos e tamanhos diferentes para observar a intensidade da força de atração.
Repita os procedimentos acima depois de retirar o prego e compare a força de atração com a do eletroímã completo.

Comentários

O consumo da pilha é alto, pois a corrente elétrica não tem resistência no percurso, ou seja, o circuito está em curto. Por isso, é aconselhável não deixar o circuito fechado por muito tempo, desligando-o a cada demonstração. Outra maneira de resolver este problema é colocar uma resistência no circuito. Uma lâmpada de lanterna seria um bom resistor, mas serão necessárias duas pilhas, visto que uma lâmpada necessita no mínimo 1,5 volts.
Caso você não consiga uma bússola para a realização do experimento, é possível construir uma. Para isso você vai precisar de um copo comum com água, uma agulha de costura fina, uma rolha e um imã natural. Siga os passos seguintes:

1-Primeiro deve-se imantar a agulha de costura, passando-se o imã natural várias vezes na agulha de costura, sempre na direção do seu comprimento e no mesmo sentido. Para saber se agulha já está bem imantada, aproxime-a de algum objeto metálico e verifique se há atração ou repulsão.

2-Corte uma fatia circular bem fina da rolha. Esta fatia de rolha serve para permitir que a agulha de costura possa flutuar sobre a água.

3-Atravesse ou cole no disco circular de rolha já cortado, a agulha.

4-Coloque o disco circular de rolha com agulha em um copo cheio de água.

5-Verifique por algum método se sua bússola está funcionando, comparando a direção para onde a agulha está apontando com alguma referência. Sem outros campos magnéticos por perto, ela deve se orientar na direção Norte-Sul.

6-Veja a figura de como fica a construção desta bússola.

Esquema Geral de Montagem:

experiencia

FÁBRICA DE ARCO-ÍRIS

Objetivo

O objetivo deste experimento é decompor a luz, mostrando que ela é formada por componentes coloridas.

Contexto

A luz normal, também chamada de luz branca, assim como a cor branca, é a formada por componentes de luz de todas as cores. Só podemos perceber que cada objeto tem sua cor porque quando luz branca incide sobre ele, este reflete a cor que o pigmento consegue emitir. Um objeto de cor vermelha, por exemplo, apesar de estar recebendo todas as cores, só reflete a componente vermelha; um objeto branco reflete todas as componentes e não absorve nenhuma; um objeto preto absorve todas as cores e não reflete nenhuma. Por isso é que quando estamos expostos ao sol, vestindo uma roupa branca, sentimos estar esquentando menos que com uma roupa escura: a roupa branca reflete todas as componentes coloridas da luz branca, enquanto a preta absorve todas.

Quando a luz branca sofre refração, cada cor que a compõe é refratada com um ângulo diferente. Isto se deve a cada cor ter um índice de refração diferente, o que justifica cada cor ser refratada com um ângulo.

Idéia do Experimento

Um raio de luz penetra na água e sofre refração. Cada cor refrata com um ângulo diferente e então as componentes seguem caminhos separados; após, cada raio é refletido por um espelho imerso na água e volta para a superfície; quando o raio sai da água, sofre novamente refração e cada cor já decomposta se decompõe em outras cores da mesma "família", como por exemplo, a componente vermelha da luz dá origem a vários tons de vermelho. Quando os raios saem da água, atingem um aparato onde é possível ver que a luz branca que incidiu na água é decomposta em todas as cores que a constitui. Esta decomposição é chamada de espectro, que é o mesmo visto em um arco-íris.

Tabela do Material

*Item*	*Comentários*
Espelho	Desses pequenos com moldura alaranjada. São encontrados em qualquer supermercado ou bazar.
Assadeira	Pode ser substituída por uma bandeja funda, bacia ou tuperware.
Água
Cartolina	Para ser usada como aparato de observação do espectro.

Montagem

Encha a assadeira com água.
Coloque o espelho inclinado dentro dela.
Faça com que a luz do Sol reflita no espelho no interior da assadeira e atinja um aparato de preferência de cor clara.
Observe que a luz refletida é um espectro composto pelas cores do arco-íris.

Comentário

O melhor resultado é obtido refletindo a luz do Sol em um local menos iluminado, como por exemplo uma parede clara à sombra ou uma cartolina não iluminada diretamente pela luz solar.
Pode-se realizar também este experimento refletindo a luz emitida por uma lâmpada fuorescente (luz fria) em uma folha branca.

Esquema Geral de Montagem

Projeto Experimentos de Física com Materiais do Dia-a-Dia - UNESP/BauruAGR/FCL

experiencia

http://www2.fc.unesp.br/experimentosdefisica/

domingo, 12 de agosto de 2012

visita

quinta-feira, 2 de agosto de 2012

comentários

Fiquem a vontade para comentarem ao meu respeito.Deixe sua critica ou sua sugestão de como eu posso evoluir como pessoa,pois costumamos ouvir quem é importante.E os alunos da escola Olimpio Sampaio pertencem a este campo.

Probabilidades

Olá caros alunos da escola OLIMPIO SAMPAIO.
Quero comunicá-los que estou praticamente de saída da referida escola.Se o fato vier a ocorrer,o que é muito provável.Quero desejar a todos um forte abraço e dizer-lhes do prazer que foi tê-los como alunos nessa pequena caminhada que fomos parceiros.A dualidade professor e aluno possivelmente terá uma pausa.Mas todos sentarão ao meu lado,e seremos todos alunos da mesma escola,que é a vida.
Desculpem os excessos e os erros cometidos,mas como diria Cora Coralina: è quebrando pedras e plantando flores que vamos embelezando nossa caminhada nessa grande jornada que é a nossa vida.
Um grande abraço a todos ,e se por acaso este for um fim,o transformaremos pelo menos em saudades,é exatamente este sentimento que terei de todos os alunos que lecionei.Pois a saudade é a constatação que o tempo não passou inutilmente.Reservo desde já um local especial no meu coração para os alunos,companheiros e amigos da escola Olimpio Sampaio.
Carinhosamente:WMA