Atps Fisica 3

ETAPA 2

Passo 1

Determine uma expressão para o potencial elétrico em função da distancia r a partir do eixo do cano. (O potencial é zero na parede do cano, que esta ligado a terra).

∆U = Uf – Ui = - W

Passo 2

Calcular a diferença de potencial elétrico entre o eixo do cano e a parede interna para uma densidade volumétrica de cargas típica, p = 1,1 x 10-³ C/m³

W =

W = 5,5 J

Passo 3

Determinar a energia armazenada num operário, considerando que o homem pode ser modelado por uma capacitância efetiva de 200 pF e cada operário possui um potencial elétrico de 7,0 kV em relação a Terra, que foi tomada como potencial zero.

C = q / V

C = 200. / 7 .

C = 2,85 J / C

Passo 4

Verificar a possibilidade de uma explosão, considerando a segunda condição, ou seja, a energia de centelha resultante do passo anterior ultrapassou 150 mJ, fazendo com que o pó explodisse?

U = ½ CV²

U = ½ . 2,85 . . ( 7 . )

U = 698,25 . m / J

Há possibilidade de uma explosão.

ETAPA 3

Passo 1

Determine a expressão para corrente i (o fluxo das cargas elétricas associadas ao pó) em uma seção reta do cano. Calcular o valor de i para as condições da fabrica: raio do cano R = 5,0 cm, velocidade v = 2,0 m/s e densidade de cargas p = 1,1 x 10-³ C/m³.

q = nale / L / vd = nAeVd

q = 0,5 . 1,1 . / 1,1 . / 2,0

q = 1 A

Passo 2

Determinar a taxa (potencia) com a que a energia pode ter sido transferida do pó para uma centelha quando o pó deixou o cano. Considerar que quando o pó saiu do cano e entrou no silo, o potencial elétrico do pó mudou e o valor absoluto dessa variação foi pelo menos igual a diferença de potencial calculada no passo 2 na etapa 2.

U = u . i

U = 1x55.

U = 55xJ

U = 5,5x J

Passo 3

Calcular a energia transferida para a centelha se uma centelha ocorreu no momento em que o pó deixou o tubo e durou 0,20 s (uma estimativa razoável).

P = 5,5 . / 0,20

P = 2,75 . W

Passo 4

Calcular