Física Campo Elétrico

DESAFIO

“Farinha, malte, café instantâneo, açúcar e leite em pó têm sido a causa de muitas

explosões na indústria alimentícia em anos recentes. As estatísticas mostram que mais de

30% das explosões, envolvendo pós ocorreram na indústria alimentícia e de ração animal.

Além de danos físicos e fatalidades, essas explosões acabam por causar interrupção de

Consultar o Manual para Elaboração de Trabalhos Acadêmicos. Unianhanguera. Disponível em:

<http://www.unianhanguera.edu.br/anhanguera/bibliotecas/normas_bibliograficas/index.html>.

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Engenharia de Produção - 4a Série - Física III

negócios e perdas financeiras. Dependendo da severidade do incidente, o tempo de parada e

as perdas de produção podem se estender de semanas até meses. Pagamento de

indenizações, tempo necessário para conduzir uma investigação, fazer mudanças na planta

existente e reprojetar, adquirir e comissionar novas instalações acaba sendo o resultado de

lições aprendidas tardiamente. Em alguns casos a planta poderá estar totalmente

condenada.”

Fonte: Explosões. Disponível em:<www.processos.eng.br/Portugues/PDFs/explosoesI.pdf>. Acesso em 10

abril 2012.

Figura 1 – Caso de uma planta após a explosão

Fonte: Explosões. Disponível em:<www.processos.eng.br/Portugues/PDFs/explosoesI.pdf>. Acesso em 10

abril 2012.

O desafio é investigar o que pode ocasionar a explosão de uma fábrica na área de

indústria alimentícia e promover medidas de segurança do empreendimento em relação aos

fenômenos elétricos e magnéticos, comparada com o estudo de caso de uma fábrica de

chocolate que é relatado por meio do seu Livro-texto e está relatado abaixo.

“O mistério do chocolate em pó. Explosões provocadas por descargas elétricas

(centelhas) constituem um sério perigo nas indústrias com pós muito finos. Uma dessas

explosões aconteceu em uma fabrica de biscoitos na década de 1970. Os operários

costumavam esvaziar os sacos de chocolate em pó que chegavam à fabrica em uma bandeja,

na qual o material era transportado através de canos de plástico até o silo onde era

armazenado. No meio desse percurso duas condições para que uma explosão ocorresse

foram satisfeitas: (1˚ condição) o módulo do campo elétrico ultrapassou 3,0 x 106

produzindo uma ruptura dielétrica do ar; (2˚ condição) a energia da centelha resultante

ultrapassou 150 mJ, fazendo com que o pó explodisse.

Como parte também da investigação da explosão ocorrida na fábrica de biscoitos, o

potencial elétrico dos operários foi medido enquanto esvaziavam sacos de chocolate em pó

em uma bandeja, produzindo uma nuvem de pó de chocolate. ”

Fonte: HALLIDAY, David; RESNICK, Robert. Física II. 1

Científicos, 2009.

a

ed. Rio de Janeiro: LTC - Livros Técnicos e

Objetivo do desafio

O desafio é promover medidas de segurança quanto aos fenômenos elétricos e

magnéticos numa fábrica na área de indústria alimentícia, comparada com o estudo de caso

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Engenharia de Produção - 4a Série - Física III

acima, de acordo com as informações dadas em cada etapa. Este desafio é importante para

que o aluno adquira uma sólida base conceitual dos fatores necessários para a elaboração de

projeto, capacitando o aluno a aplicar a teoria estudada em sala de aula para o

desenvolvimento de projetos.

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ETAPA 1 (tempo para realização: 05 horas)

Aula-tema: Campo Elétrico. Lei de Gauss.

Essa