sexta-feira, 27 de fevereiro de 2009
Eletroscópio
Eletroscópio de Alta Sensibilidade
Dione Fagundes de Sousa, Josimar L. Sartori, T. Catunda e L. A. O. Nunes
INTRODUÇÃO:
Neste trabalho apresentamos um breve histórico da eletrostática e descrevemos os princípios de operação e os detalhes de construção de um eletroscópio eletrônico.
BREVE HISTÓRICO:
A eletricidade estática foi observada pela primeira vez por Thales de Mileto em 600 ac quando este atritou âmbar e seda e verificou que o âmbar atraia pequenos corpos. Este fenômeno foi então denominado de "Efeito Âmbar" até o século XVII, quando William Gilbert em 1600 usou pela primeira vez em seu livro "De Magnete" a denominação "eletricidade" vinda da palavra grega "elektron" que significa âmbar.
A repulsão elétrica foi inicialmente descrita por Francis Hauksbee em 1709, quando observou-se que uma pessoa eletrizada permanecia com os cabelos arrepiados. Por volta de 1729, o inglês Stephen Gray descobriu que a propriedade de atração ou repulsão podia ser transferida de um corpo para outro quando estes eram ligados por certos materiais, principalmente metais, a descoberta da condução elétrica foi de vital importância, pois mostrou que a eletricidade tinha uma existência própria e não era apenas uma propriedade que aparecia nos corpos quando os mesmos eram atritados. Nesta mesma época, Charles Dufay verificou o fenômeno da repulsão elétrica em corpos que se eletrizam por contato, para este fato Dufay disse que "Um corpo eletrizado atrai todos os outros que não estão e a seguir os repele, devido à transmissão aos mesmos de sua virtude". A existência de dois tipos de eletricidade (vítrea e resinosa) foi também inicialmente sugerida por Dufay após a realização da seguinte observação: "Uma folha de ouro que é repelida por um pedaço de âmbar, (eletrizado) após o contato, é atraída por um bastão de vidro (eletrizado)".
Outro nome importante na história da eletricidade é Benjamin Franklin que por volta de 1745 realizou diversos experimentos elétricos. Franklin praticamente explicou a eletricidade estática como a conhecemos hoje e introduziu a hipótese fundamental de conservação da carga: a eletricidade não é nunca criada ou destruída, mas apenas transferida .Franklin também observou que pequenos pedaços de cortiça no interior de um cálice metálico não eram afetadas pela eletricidade do cálice. Mais tarde Joseph Priestley realizando experimentos com uma esfera oca carregada, verificou que não existiam cargas em seu interior (exceto nas vizinhanças da abertura). Em 1782 Charles Coulomb confirmou experimentalmente a lei do inverso do quadrado da distância para as interações elétricas, utilizando uma balança de torção.
Vejamos agora como a eletricidade era detetada. Para este fim, foram desenvolvidos vários aparelhos denominados eletroscópios. Os mais comuns são: o eletroscópio de pêndulo e o eletroscópio de folhas.
O eletroscópio de pêndulo é constituído por uma esfera (leve) suspensa por um fio de seda. Ao aproximarmos desta esfera um corpo eletricamente neutro ela não sente a presença do mesmo mas, ao aproximarmos um corpo carregado ela é atraída, deste modo podemos indentificar se um corpo está ou não eletrizado(3).
O eletroscópio de folhas é composto por uma haste metálica ligada na parte superior a uma esfera metálica e na parte inferior a duas folhas metálicas bastante delgadas. As duas folhas são mantidas no interior de um recipiente de vidro. Quando aproximamos da esfera um corpo carregado ela, a haste e as folhas eletrizam-se com o mesmo tipo de carga do corpo, e as duas folhas então, repelem-se indicando que este está carregado. Neste eletroscópio podemos também conhecer o sinal da carga do corpo em questão, bastando para isso carregar o eletroscópio com carga de sinal conhecido e aproximarmos dele um corpo com carga desconhecida, se a carga do corpo for de mesmo sinal da carga do eletroscópio as folhas devem separar-se ainda mais, se for diferente elas se aproximam.
Um eletroscópio devidamente calibrado pode indicar também a quantidade de carga presente em um corpo. Este tipo de instrumento é chamado de eletrômetro. Existem vários tipos de eletrômetro, entre eles o eletrômetro de Perucca, de quadrantes e o eletrômetro absoluto(4). Hoje, com o advento dos materiais semicondutores, podemos construir eletroscópios e eletrômetros de altíssima sensibilidade. Passaremos agora a descrever a construção de um eletroscópio que utiliza como elemento sensor um Transistor de Efeito de Campo (FET)(5).
CONSTRUÇÃO DE UM ELETROSCÓPIO ELETRÔNICO:
Os transistores convencionais apresentam uma baixa impedância de entrada, quando os mesmos começaram a ser utilizados esta característica constituiu uma das maiores restrições impostas pelos engenheiros ao seu uso, pois os mesmos estavam acostumados com a utilização das válvulas que são dispositivos que apresentam altíssima impedância. O desenvolvimento do Transistor de Efeito de Campo (FET-Field Effect Transistor) veio preencher esta necessidade. Este dispositivo é constituído por uma estrutura de material semicondutor uniformemente dopado do tipo N ou P, cuja resistência apresenta uma forte dependência com o campo elétrico aplicado transversalmente à direção de condução. A corrente, circula entre a Fonte e o Dreno e a modulação da resistência é obtida através da aplicação de um campo elétrico na Porta (Gate) como na figura 1.a. Na figura 1.b mostramos o diagrama elétrico de uma montagem básica utilizando um FET. A aplicação de uma tensão reversa entre a Porta e a Fonte (tensão negativa em relação à Fonte) causa uma diminuição da densidade de portadores livres na estrutura semicondutora próxima à Porta e consequentemente, um aumento da resistência entre a Fonte e o Dreno.
| Figura 1.a - Diagrama esquemático do Transistor de Efeito de Campo. |
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| No transistor do tipo N (2N3819), uma tensão negativa aplicada à Porta, provoca um aumento considerável da resistência elétrica entre a Fonte e o Dreno. |
| Figura 1.b - Diagrama Elétrico do Transistor de Efeito de Campo |
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| Na figura 2.a mostramos o diagrama do eletroscópio, o qual é constituído basicamente por um transistor de efeito de campo (2N3819), um transistor comum (BC337), um LED e alguns resistores. Passaremos agora a descrever seu princípio de operação. |
| Figura 2.a - Diagrama Elétrico do Eletroscópio |
 |
| Inicialmente, quando nenhuma diferença de potencial é aplicada na Porta do transistor de efeito de campo, o mesmo apresenta uma baixa resistência entre a Fonte e o Dreno (isto é, está em estado de condução) e consequentemente, a base e o emissor do transitor BC337 estão curto-circuitados e o LED permanece apagado, pois neste caso, o BC337 está em estado de corte. Quando aproximarmos um corpo eletrizado negativamente da porta do "FET" o mesmo entrará em estado de corte, consequentemente o transistor BC337 em estado de condução, aparecendo assim uma corrente em R2 que acenderá o LED. |
| Figura 2.b - Detalhes de construção do eletroscópio. |
 |
| A antena deve possuir um comprimento máximo de 20 cm e estar conectada diretamente à Porta do Transistor de Efeito de Campo (FET). |
| Vamos agora descrever algumas demonstrações que poderão ser realizadas com a utilização do eletroscópio. |
quinta-feira, 26 de fevereiro de 2009
sábado, 21 de fevereiro de 2009
JOÃZINHO NA ESCOLA
Joãozinho, qual é o seu problema?
- Sou muito inteligente para estar no primeiro ano. Minha irmã está no terceiro ano e eu sou mais inteligente do que ela. Eu quero ir para o terceiro ano também.
A professora, vendo que não vai conseguir resolver este problema, o manda para a diretoria.
Enquanto o Joãozinho espera na ante-sala, a professora explica a situação ao diretor.
O diretor diz para a professora que vai fazer um teste com o garoto.
Como é certo que ele não vai conseguir responder a todas as perguntas, vai mesmo ficar no primeiro ano. A professora concorda. Chama o Joãozinho e explica-lhe que ele vai ter que passar por um
teste; o menino aceita.
O Diretor pergunta para o Joãozinho:
- Joãozinho, quanto é 3 vezes 3?
- 9.
- E quanto é 6 vezes 6?
- 36.
O diretor continua com a bateria de perguntas que um aluno do terceiro ano deve saber responder. Joãozinho não comete erro algum.
O diretor então diz à professora:
- Acho que temos mesmo que colocar o Joãozinho no terceiro ano.
A professora diz: - Posso fazer algumas perguntas também?
O diretor e o Joãozinho concordam. A professora pergunta:
- O que é que a vaca tem quatro e eu só tenho duas?
Joãozinho pensa um instante e responde:
- Pernas.
Ela faz outra pergunta:
- O que é que há nas suas calças que não há nas minhas?
O diretor arregala os olhos, mas não tem tempo de interromper...
- Bolsos. (Responde o Joãozinho).
Mais uma:
- O que é que entra na frente na mulher e que só pode entrar atrás
no homem?
Estupefato com os questionamentos, o diretor prende a respiração...
- A letra "M". (Responde o garoto.)
A professora continua a argüição:
- Onde é que a mulher tem o cabelo mais enroladinho?
- Na África. (Responde Joãozinho de primeira.)
E continua:
- O que que entra duro e sai mole pingando?
O diretor apavorado!.... E o Joãozinho responde:
- O macarrão na panela.
E a professora não para:
- O que é que começa com "b", tem "c" no meio, termina com "a" e para ser usada é preciso abrir as pernas? O professor fica paralizado!!!
E o Joãozinho responde:
- A bicicleta.
E a professora continua:
- Qual o monossílabo tônico que começa com a letra "C" termina com a letra"U" e ora está sujo ora está limpo?
O Diretor começa a suar frio.....
- O céu, professora!
- O que é que começa com "C" tem duas letras, um buraco no meio e
eu já dei para várias pessoas?
- CD !
Não mais se contendo, o diretor interrompe, respira aliviado e diz
para a professora:
- Puta que Pariu!!!! Põe esse moleque como diretor, que vou fazer
minha matrícula no terceiro ano. Errei todas!
- Sou muito inteligente para estar no primeiro ano. Minha irmã está no terceiro ano e eu sou mais inteligente do que ela. Eu quero ir para o terceiro ano também.
A professora, vendo que não vai conseguir resolver este problema, o manda para a diretoria.
Enquanto o Joãozinho espera na ante-sala, a professora explica a situação ao diretor.
O diretor diz para a professora que vai fazer um teste com o garoto.
Como é certo que ele não vai conseguir responder a todas as perguntas, vai mesmo ficar no primeiro ano. A professora concorda. Chama o Joãozinho e explica-lhe que ele vai ter que passar por um
teste; o menino aceita.
O Diretor pergunta para o Joãozinho:
- Joãozinho, quanto é 3 vezes 3?
- 9.
- E quanto é 6 vezes 6?
- 36.
O diretor continua com a bateria de perguntas que um aluno do terceiro ano deve saber responder. Joãozinho não comete erro algum.
O diretor então diz à professora:
- Acho que temos mesmo que colocar o Joãozinho no terceiro ano.
A professora diz: - Posso fazer algumas perguntas também?
O diretor e o Joãozinho concordam. A professora pergunta:
- O que é que a vaca tem quatro e eu só tenho duas?
Joãozinho pensa um instante e responde:
- Pernas.
Ela faz outra pergunta:
- O que é que há nas suas calças que não há nas minhas?
O diretor arregala os olhos, mas não tem tempo de interromper...
- Bolsos. (Responde o Joãozinho).
Mais uma:
- O que é que entra na frente na mulher e que só pode entrar atrás
no homem?
Estupefato com os questionamentos, o diretor prende a respiração...
- A letra "M". (Responde o garoto.)
A professora continua a argüição:
- Onde é que a mulher tem o cabelo mais enroladinho?
- Na África. (Responde Joãozinho de primeira.)
E continua:
- O que que entra duro e sai mole pingando?
O diretor apavorado!.... E o Joãozinho responde:
- O macarrão na panela.
E a professora não para:
- O que é que começa com "b", tem "c" no meio, termina com "a" e para ser usada é preciso abrir as pernas? O professor fica paralizado!!!
E o Joãozinho responde:
- A bicicleta.
E a professora continua:
- Qual o monossílabo tônico que começa com a letra "C" termina com a letra"U" e ora está sujo ora está limpo?
O Diretor começa a suar frio.....
- O céu, professora!
- O que é que começa com "C" tem duas letras, um buraco no meio e
eu já dei para várias pessoas?
- CD !
Não mais se contendo, o diretor interrompe, respira aliviado e diz
para a professora:
- Puta que Pariu!!!! Põe esse moleque como diretor, que vou fazer
minha matrícula no terceiro ano. Errei todas!
terça-feira, 17 de fevereiro de 2009
segunda-feira, 16 de fevereiro de 2009
sábado, 14 de fevereiro de 2009
CAIXA PRETA
“A Física deve apresentar-se, portanto, como um conjunto de competências específicas que permitam perceber e lidar com os fenômenos naturais e tecnológicos, presentes tanto no cotidiano mais imediato quanto na compreensão do universo distante, a partir de princípios, leis e modelos por ela construídos.”
“Nem sempre se estabelecem fronteiras nítidas entre as disciplinas. A Química que surgiu há alguns séculos, apresenta interesses comuns com a Física, como a constituição atômica da matéria, e outros em comum com a Biologia, como processos bioquímicos e os estudo das substâncias orgânicas. Todas as Ciências da Natureza fazem uso de instrumentos matemáticos em seus procedimentos de quantificação, análise e modelagem.” Pietrocola, Maurício .
Material: UMA CAIXA PRETA
Os alunos devem propor um modelo que explique o que existe dentro da caixa preta, bem como as justificativas para esse modelo
Você consegue enxergar o que tem dentro da caixa preta?
Como pode descrever o que há lá dentro? Que recursos utilizará para elaborar um modelo para essa caixa?
Para essa discussão responda asseguintes questões:
- O que você entende por modelo? Para que servem os modelos?
- Qual a importância dos modelos para as Ciências e mais especificamente para física?
- Como os físicos constroem seus modelos? Em que se baseiam e o que utilizam para tanto?
- Os modelos nas ciências são absolutos? Eles sofrem modificações? Por quê?
Exemplos:
modelo atômico
modelo de calor
Competências gerais
- Representar.
- Comunicar-se.
- Conviver.
- Investigar e intervir em situações reais.
Habilidades gerais e específicas
- Realizar observações.
- Registrar observações.
- Descrever situações.
- Argumentar.
- Trabalhar em grupo.
- Formular questões.
- Estabelecer relações.
- Fazer e verificar hipóteses.
- Diagnosticar e enfrentar problemas, individualmente ou em equipe.
- Analisar o papel da ciência e da tecnologia no presente e ao longo da História.
“Nem sempre se estabelecem fronteiras nítidas entre as disciplinas. A Química que surgiu há alguns séculos, apresenta interesses comuns com a Física, como a constituição atômica da matéria, e outros em comum com a Biologia, como processos bioquímicos e os estudo das substâncias orgânicas. Todas as Ciências da Natureza fazem uso de instrumentos matemáticos em seus procedimentos de quantificação, análise e modelagem.” Pietrocola, Maurício .
Material: UMA CAIXA PRETA
Os alunos devem propor um modelo que explique o que existe dentro da caixa preta, bem como as justificativas para esse modelo
Você consegue enxergar o que tem dentro da caixa preta?
Como pode descrever o que há lá dentro? Que recursos utilizará para elaborar um modelo para essa caixa?
Para essa discussão responda asseguintes questões:
- O que você entende por modelo? Para que servem os modelos?
- Qual a importância dos modelos para as Ciências e mais especificamente para física?
- Como os físicos constroem seus modelos? Em que se baseiam e o que utilizam para tanto?
- Os modelos nas ciências são absolutos? Eles sofrem modificações? Por quê?
Exemplos:
modelo atômico
modelo de calor
Competências gerais
- Representar.
- Comunicar-se.
- Conviver.
- Investigar e intervir em situações reais.
Habilidades gerais e específicas
- Realizar observações.
- Registrar observações.
- Descrever situações.
- Argumentar.
- Trabalhar em grupo.
- Formular questões.
- Estabelecer relações.
- Fazer e verificar hipóteses.
- Diagnosticar e enfrentar problemas, individualmente ou em equipe.
- Analisar o papel da ciência e da tecnologia no presente e ao longo da História.
sexta-feira, 13 de fevereiro de 2009
História do rapaz com um probleminha
Na favela dois homens entram num barraco arrastando
um cara pelos braços.
Lá dentro, o Djalmão, um negão enorme e suarento limpa
as unhas com um facão.
- Djalmão, o chefe mandou você comer o fiofó desse cara aqui,
que é para ele aprender a não se meter a valente como nosso pessoal.
- Pode deixar ele ai no cantinho que eu vou ‘cuidá’ dele já-já.
Quando o pessoal sai o rapaz diz:
-Ô seu Djalmão, faz isso comigo não, depois de enrabado
minha vida vai acabar, tem piedade pelo amor de Deus!
- Cala a boca e fica quieto aí no seu canto que eu já te pego
Pouco depois mai dois homens arrastando outro cara:
- Esse ai o chefe mandou você cortar as duas mãos
e furar os olhos que é para ele aprender a não tocar no dinheiro da boca.
- Deixa ele aí que eu já resolvo.
- Daí a pouco chega outro pobre coitado:
- Djalmão, esse o chefe quer que você corte o pinto e a
língua para ele não se meter com mais nenhuma mulher da favela!
- Já resolvo isso.
Bota ele aí no cantinho junto com os outros.
Mais alguns minutos entra outro:
- Aí Djalmão, esse aí é para você cortar em pedacinhos
e mandar cada pedaço pra família dele.
Nisso o primeiro rapaz diz em voz baixinha, baixinha:
- Seu Djalmão, por favor, com todo o respeito, só pro
senhor não se confundir:
- O cara do fiofó sou eu, tá?
MORAL DA HISTÓRIA:
‘Conforme a gente vai conhecendo os problemas dos
outros,
percebe que o nosso nem é assim tão grande’.
um cara pelos braços.
Lá dentro, o Djalmão, um negão enorme e suarento limpa
as unhas com um facão.
- Djalmão, o chefe mandou você comer o fiofó desse cara aqui,
que é para ele aprender a não se meter a valente como nosso pessoal.
- Pode deixar ele ai no cantinho que eu vou ‘cuidá’ dele já-já.
Quando o pessoal sai o rapaz diz:
-Ô seu Djalmão, faz isso comigo não, depois de enrabado
minha vida vai acabar, tem piedade pelo amor de Deus!
- Cala a boca e fica quieto aí no seu canto que eu já te pego
Pouco depois mai dois homens arrastando outro cara:
- Esse ai o chefe mandou você cortar as duas mãos
e furar os olhos que é para ele aprender a não tocar no dinheiro da boca.
- Deixa ele aí que eu já resolvo.
- Daí a pouco chega outro pobre coitado:
- Djalmão, esse o chefe quer que você corte o pinto e a
língua para ele não se meter com mais nenhuma mulher da favela!
- Já resolvo isso.
Bota ele aí no cantinho junto com os outros.
Mais alguns minutos entra outro:
- Aí Djalmão, esse aí é para você cortar em pedacinhos
e mandar cada pedaço pra família dele.
Nisso o primeiro rapaz diz em voz baixinha, baixinha:
- Seu Djalmão, por favor, com todo o respeito, só pro
senhor não se confundir:
- O cara do fiofó sou eu, tá?
MORAL DA HISTÓRIA:
‘Conforme a gente vai conhecendo os problemas dos
outros,
percebe que o nosso nem é assim tão grande’.
quinta-feira, 12 de fevereiro de 2009
EINSTEIN VELHINHO
VELHINHO SENSUAL (anuncio nos classificados)…
Como tenho algumas horas livres, com insonia pela madrugada, e precisando ganhar
uns extras, resolvi ser, também, um 'velhinho de programa'.
'Idoso charmoso, com lindos olhos meio verdes
(cobertos com cataratas), loiro (só dos lados),
Atlético (sou torcedor), corpo malhado (pelo
Vitiligo), e sarado (das doenças que já tive), um
metro e novena (sendo mais ou menos um de altura e noventa de largura).Atendo em motéis, residências, elevadores panorâmicos, etc.
Só não atendo em 'drive-in' por causa das dores na coluna. Alegro festa de Bodas de
Ouro, convenções e excursões da Terceira Idade. Meço pressão, aplico injeções e troco fraldas geriátricas, tudo com o maior charme.
Atendo no atacado e no varejo. Traga suas amigas. Maiores de sessenta e cinco por
força de lei, não pagam, mas só terão direito a horário recomendável para a saúde.
Serão concedidos descontos para grupos:
quanto mais nova, maior o desconto.
Por questões de vaidade, não serão permitidas
filmagens, pois, no momento, estou precisando operar uma hernia inguinal, meio anti- estética.
Na cama, dou sempre 03 …
03 opções sexuais para a parceira
mole, dobrado ou enroladinho ...
Como fetiche, posso usar touca de lã,
pantufas e cachecóis coloridos.
Outra GRAAAAAAANDE vantagem:
Ja tenho 'Parkinson' o que ajuda
muito nas preliminares ..
TOTAL DISCRICÃO, pois o 'Alzheimer'
me faz esquecer tudo que fiz na noite anterior .
Como tenho algumas horas livres, com insonia pela madrugada, e precisando ganhar
uns extras, resolvi ser, também, um 'velhinho de programa'.
'Idoso charmoso, com lindos olhos meio verdes
(cobertos com cataratas), loiro (só dos lados),
Atlético (sou torcedor), corpo malhado (pelo
Vitiligo), e sarado (das doenças que já tive), um
metro e novena (sendo mais ou menos um de altura e noventa de largura).Atendo em motéis, residências, elevadores panorâmicos, etc.
Só não atendo em 'drive-in' por causa das dores na coluna. Alegro festa de Bodas de
Ouro, convenções e excursões da Terceira Idade. Meço pressão, aplico injeções e troco fraldas geriátricas, tudo com o maior charme.
Atendo no atacado e no varejo. Traga suas amigas. Maiores de sessenta e cinco por
força de lei, não pagam, mas só terão direito a horário recomendável para a saúde.
Serão concedidos descontos para grupos:
quanto mais nova, maior o desconto.
Por questões de vaidade, não serão permitidas
filmagens, pois, no momento, estou precisando operar uma hernia inguinal, meio anti- estética.
Na cama, dou sempre 03 …
03 opções sexuais para a parceira
mole, dobrado ou enroladinho ...
Como fetiche, posso usar touca de lã,
pantufas e cachecóis coloridos.
Outra GRAAAAAAANDE vantagem:
Ja tenho 'Parkinson' o que ajuda
muito nas preliminares ..
TOTAL DISCRICÃO, pois o 'Alzheimer'
me faz esquecer tudo que fiz na noite anterior .
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