1> Objetivo do Trabalho: O objetivo do trabalho era construir um Eletroímã utilizando um prego comum de até 12 centímetros, fio de cobre e outros materiais adicionais. Deveríamos também cumprir a prova mínima de levantar a partir de 50 clips e também aprender na prática os conceitos físicos do Magnetismo e da Eletricidade. |
2> Descrever os Materiais Utilizados na construção do eletroímã.
- 1 Prego de 9,5 centímetros; - 3 metros de Fio de Cobre; - Fita Isolante; - Tesoura; - Alicate; - Pilhas. OBS:
- Cartolina Comum; - Fita Isolante; - Lixa nº41. |
3> Descreva em 6 passos a construção do eletroímã e seu procedimento de interação com ele.
1º - Separar todos os materiais necessários (Prego, Fio de cobre, Fita isolante e Lixa); 2º - Pegar a fita isolante e colocar uma pequena camada somente na parte central do Prego; 3º - Desenrolar o Fio de Cobre e certificar-se de que ele esteja bem esticado. Começar a Enrolar no prego, deixando os lados (polos) expostos. Não esquecer também que verificar qual é o polo (+) e qual é o polo (-) pela Regra da Mão Direita; 4º - Passar uma camada de Fita Isolante até que as Espirais do Fio de Cobre estejam bem firmes e corretamente posicionadas; 5º - Descascar as pontas do Fio de Cobre e Lixá-las; 6º - Com os Protetores de Dedo colocados, segure as pontas descascadas nos polos da pilha e movimente o Eletroímã sobre os Clips. OBS:
1º - Separar todos os materiais necessários (Cartolina, Fita isolante e Lixa); 2º - Enrolar a Cartolina nos dedos que serão utilizados (Indicador e Polegar); 3º - Passar uma grossa camada de Fita Isolante sobre a cartolina enrolada nos dedos; 4º - Cortar a Lixa em 2 tiras largas. Colocar as tiras mais ou menos no lugar aonde o Fio e a Pilha irão se juntar; 5º - Passar Fita isolante apenas nas bordar das tiras de Lixa, para que fiquem presas aos Protetores; 6º - Cortar as pontas de Fita Isolante que sobraram nas pontas. |
4> Desenhe o Eletroímã. Indique os pólos das pilhas e os pólos do eletroímã.  |
5> Por que um material que não é ímã se torna magnético? Existem vários metais que podem se comportar como ímãs, esses metais são denominados de três maneiras diferentes: ferromagnéticos, paramagnéticos e diamagnéticos. - Ferromagnéticos: materiais ferromagnéticos se imantam fortemente se colocados na presença de um campo magnético. - Paramagnéticos: materiais paramagnéticos possuem elétrons desemparelhados que quando estão na presença de um campo magnético se alinham, fazendo surgir dessa forma um ímã que tem a capacidade de provocar um leve aumento na intensidade do valor do campo magnético em um ponto qualquer. - Diamagnéticos: materiais diamagnéticos quando são colocados na presença de um campo magnético tem seus ímãs elementares orientados no sentido contrário ao sentido do campo magnético aplicado. Assim se estabelece um campo magnético na substância que possui sentido contrário ao campo aplicado. Fonte: http://www.brasilescola.com/fisica/materiais-paramagneticos-diamagneticos-ferromagneticos.htm |
6> Coleta de Dados. Você deverá utilizar 3 pregos de tamanhos diferentes, fio elétrico e uma pilha e preencher a tabela abaixo: (a) Faça a Experiência de 1 a 3 para o prego pequeno, 4 a 6 para o prego médio e 7 a 9 para o prego grande. (b) o número de espiras será definido por você. Preste atenção na escolha.
*O resultado de 135 Clipes foi obtido na Classificatória feita em Sala de aula no dia 30 de Março de 2011. **A massa utilizada para o Clipe foi de 0,0007 Kg. |
OBS: Cada Experiência deve ser reproduzida 3 vezes.
7> Observando a Tabela comente a respeito do comprimento do prego: No nosso caso, os pregos maiores tiveram um desempenho melhor. Nós observamos que quanto maior o prego, maior o espaço que podemos deixar nos polos, um dos principais motivos da marca. Optamos em usar o Eletroímã com melhor marca de 135 Clipes, obtidos na Sala de aula no dia 30 de Março. |
8> Observando a Tabela comente a respeito do número de espiras: Em alguns casos, quanto mais espirais, melhor o resultado do Eletroímã. Devemos levar em conta o tamanho do prego também neste item, pois quanto maior o espaço, mais espiras nós conseguimos dar, como no caso do Teste 9, mas os polos do Eletroímã ficam cada vez menores e isso pode ser um fator ruim em relação ao resultado. No Eletroímã que usaremos no dia da Competição conseguimos dar várias espiras e mesmo assim deixamos um bom espaço para os Polos. |
9> Faça um comentário geral sobre os dados encontrados na tabela. A Tabela, além de um item do Relatório, também foi um excelente meio de testarmos várias combinações de Eletroímã até chegarmos à versão atual. Também tivemos a oportunidade de entender um pouco mais da área de Eletricidade e Magnetismo, pois para os testes, o grupo procurou Pregos com Materiais Diferentes, Fios de Cobre de Grossuras variadas que muitas vezes faziam aumentas o número de espiras mas não conduzia energia muito bem, entre outros. |
10> Qual a maior dificuldade do grupo para a construção do eletroímã ? Justifique. Não houve Muitas Dificuldades do Processo de construção, mas nós demoramos um pouco para escolher os materiais a serem usados. Todos os materiais tiveram que ser testados com antecedência e tornaram o processo um pouco cansativo. Também houve muita discussão na hora da escolha do Prego e do Fio, as partes mais importantes do processo. A primeira dúvida do grupo em relação ao Prego era o tamanho e em relação ao Fio era o Número de espiras, porém os testes do item 6 nos ajudaram muito na decisão final. |
11> Faça uma descrição da evolução do seu projeto. Primeiramente, os alunos do grupo se reunirão e separaram possíveis matérias que iriam ser usados. Depois disso, compramos os materiais diversos e dividimos entro nós para que cada integrante do Grupo fizesse o seu próprio Eletroímã, o que facilitaria a resposta da Questão 6 e ao mesmo tempo daria um resultado mais amplo de quais materiais eram os melhores para nós. Chegamos a uma conclusão de qual eletroímã usaríamos quando o do Teste 9 levantou 90 Clipes com uma pilha alcalina comum, que possui uma amperagem menor que a recarregável que usamos na fase classificatória (30/04) e conseguimos uma marca muito boa. |
12> Descreva pelo menos 5 conteúdos em Física, utilizados para este trabalho. Deixe claro em qual momento foi utilizado. · Tensão Elétrica (d.d.p): Utilizamos esse conceito no momento em que observamos a Voltagem presente na Pilha. Mostra a “força” de movimentação dos Elétrons, que ocorre quando fechamos o circuito do Eletroímã; · Magnetismo: É a parte que estuda os materiais que possuem a capacidade de atrair ou repelir, mas no nosso caso o estudo é nos Materiais eletricamente carregados. O Campo Elétrico gerado pela pilha e pelo fio de cobre gera o campo magnético; · Força de Atração: Força gerada pela circulação da Corrente Elétrica no Fio enrolado no Prego. Força que atua no Campo Magnético, atraindo os Clipes; · Peso: Força sofrida pelo objeto em relação a Gravidade. Usamos para determinar a Força de Atração; · Indução Eletromagnética: Fenômeno que origina uma Força Eletromotriz num corpo exposto a um Campo Magnético variável. Corrente elétrica passa pelo Fio criado corrente elétrica e gerando um Campo Magnético; |
13>Conclusão Final (Indicar Melhor resultado). O grupo chegou a conclusão de que a carga de aprendizagem na prática é muito melhor do que na teoria. O Eletroímã do Grupo foi um sucesso e teve um resultado acima do esperado. Nos testes, a nossa marca era de 90 Clipes, porém nos Testes Classificatórios alcançamos a marca de 117 Clipes no 1º teste e 135 Clipes no 2º teste, o que fez do grupo um dos principais concorrentes para a Fase Final do dia 31 de Março. Também observamos que esse projeto necessita de muitos testes e seu sucesso está ligado à escolha dos materiais corretamente. Muito mais do que ganhar a competição, o fato de termos nos dividido bem e de que houve um ótimo trabalho em grupo, já faz com que sejamos vencedores. Estamos muito felizes com o resultado e com a união do grupo nessa competição, pois se não fosse cada um contribuindo do seu jeito, o nosso sucesso não seria o mesmo.
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