CAMPO MAGNETICO TERRA

3° ETAPA

Passo 1 (Equipe)

Determinar a expressão para a 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 fábrica: raio do cano R = 5,0 cm., velocidade v = 2,0 m/s e densidade de cargas = 1,1 x 10-3 C/m3.

Solução:

I = A. vd. P

I = Pi . (R)² . 2m/s . 1,1 . 10^10-3 C/m³

I = 2,2 . 25 . Pi . 10^-7

I = 1,72.10^-5 A

Passo 2 (Equipe)

Determinar a taxa (potência) com a qual 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.

Solução:

P = E. d

E = ,1 . 10^14 / 2. 8,85 . 5 . Pi

P = 1,1 .10^14 . 5 .10^-2 . 2,2 . 10^-7 . 5 . Pi / 2 . 8,85 . 5 Pi

P = 1105 . 10^4 / 17,70

P = 62,43 . 10^4 w

P = 624,43 Kw

Passo 3 (Equipe)

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

Solução:

Trabalho = E = P. t

Trabalho = E = 62,43 . 10^4 . 0,2s

Trabalho = 124,86 KJ

Passo 4 (Equipe)

Calcular qual deve ser a resistência entre a pulseira e a terra para que seu corpo chegue ao nível seguro de potencial de 100 V em 0,3 s, ou seja, um tempo menor que o que você levaria para tocar no silo. Se você usar uma pulseira condutora em contato com a terra seu potencial não aumentará tanto quando você se levantar, além disso, a descarga será mais rápida, pois a resistência da ligação a terra será menor que a dos sapatos. Suponha que no momento que você se levanta o potencial do seu corpo é de 1,4 kV e que a capacitância entre seu corpo e a cadeira é de 10 pF.

Solução:

Q = C. v

Q = 1,4 . 10^3 . 10 . 10^-12

Q = 1,4 . 10^-8 e

Sendo Q = I.t

1,4 . 10^-8 = I . 0,3s

I = 1,4.10^-8 / 0,3 A

U = R . I

100 = R . 1,4 . 10^-8 / 0,3

R = 2,14 . 10^9 ohm

4° ETAPA

Passo 1 (Aluno)

Pesquisar sobre o campo magnético terrestre, como ele é produzido e como esse campo varia de acordo com a localidade. Pesquisar também qual é o valor do campo magnético na sua região.

Magnetismo Terrestre - Campo Magnético da Terra

Os cientistas explicam que outro limite além da atmosfera parece separar o ambiente da Terra do ambiente do espaço. Este limite é conhecido como Magnetopausa é o que chamamos magnetismo terrestre. É o limite entre aquela região de espaço dominada pelo campo magnético da Terra, chamado de Magnetosfera, e o espaço interplanetário onde campos magnéticos são dominados principalmente pelo sol. A Terra tem um campo magnético forte. É como se a Terra fosse uma enorme barra de imã.

A bússola magnética trabalha e encontra as direções na superfície da Terra por causa deste campo magnético. Este mesmo campo magnético estende-se para longe no espaço exterior.

Foi William Gilbert que em torno de 1600 escreveu, a pedido da Rainha Elizabeth I da Inglaterra, o livro ''De Magnete'', que tratava sobre fenômenos magnéticos conhecidos até então. Foi neste livro que William Gilbert mostrou sua teoria de que a Terra era um ímã gigante.

A Terra seria então um ímã com o pólo norte magnético próximo ao pólo sul geográfico e o pólo sul magnético próximo ao seu pólo norte geográfico. A terra pode ser imaginada como tendo um grande ímã de dois pólos em seu interior, ou mais modernamente, com uma espira circular gigantesca percorrida por uma corrente muito grande a muitos kilômetros de seu interior, e o plano desta espira estaria deslocado cerca de 11,5° em relação ao plano do Equador.

Pesquisas geológicas recentes, afirmam que a parte central da Terra seja constituída por ferro fundido, e corrente elétricas existente dentro deste núcleo de ferro seriam as responsáveis pela existência do campo magnético. Até mesmo nossa galáxia possui um campo magnético, que apesar de muito pequeno é importante devido ao grande volume que ele ocupa. Um dos maiores interesses em viagens espaciais está concentrado no estudo de campos magnéticos existentes no espaço e fontes de campo magnético em outros planetas.

Estudos muito aprofundados vêm sendo feitos há séculos devido à importância de se saber qual é o modulo, a direção e o sentido do campo magnético terrestre, que já foi extremamente útil para os navegadores do passado, e ainda continua o sendo para navegadores e aventureiros de hoje.

Para se obter dados sobre o campo magnético terrestre, podemos utilizar um magnetômetro, aparelho que pode medir com altíssima precisão campos magnéticos, ou ainda utilizar uma simples bússola, cuja agulha magnetizada tenderá a se alinhar com o campo magnético terrestre, oferecendo no entanto uma aproximação grosseira. O campo magnético na superfície terrestre também é bem variável para diferentes pontos como para diferentes épocas. Um exemplo que pode ser citado é de uma variação de 35° na direção de uma agulha de uma bússola entre os anos de 1580 e 1820.

Variações no campo magnético da Terra também podem ser devidas as correntes na ionosfera ou tempestades magnéticas devidas à radiação solar. Estudos feitos nos campos magnéticos existentes no fundo do oceano e principalmente no "Sulco do Meio Atlântico", lugar onde quantidades de magma transbordam do centro da Terra e se depositam em ambos os lados do sulco, e este magma ao entrar em contato com a água se solidifica e preserva dentro de si um registro