Para raio 2
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O documento descreve a experiência histórica de Benjamin Franklin com uma pipa durante uma tempestade para demonstrar que raios são descargas elétricas entre nuvens e a terra. Também explica como Franklin inventou o para-raio para dissipar essa energia elétrica de forma segura, e por que é melhor que um para-raio tenha uma ponta: para concentrar a carga elétrica e criar um campo elétrico mais forte que atraia o raio.
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Para raio 2
- 1. O Pára-Raio A História e a Física flavioscunha@hotmail.com www.fisicareal.com
- 2. A pipa de Benjamin Franklin • Primeiro, Franklin demonstrou que o raio nada mais era do que uma faísca elétrica de uma nuvem positiva para a Terra negativa, ou viceversa. flavioscunha@hotmail.com www.fisicareal.com
- 3. A Experiência • Na linha do pipa, próximo a uma haste de metal, Franklin pendurou uma chave metálica. Quando a pipa estava próxima da base da nuvem, notou que pulavam faíscas da chave para a haste (1752). • Obs.: não faça isso em casa! flavioscunha@hotmail.com www.fisicareal.com Faísca Chave pendurada na linha Haste
- 5. O Pára-Raio • Franklin pensou que se colocasse uma haste de metal bem alta, poderia descarregar a nuvem sem o raio. Daí o nome “páraraio”: ele inibiria o raio. • Mas na verdade o pára-raio ATRAI o raio. flavioscunha@hotmail.com www.fisicareal.com
- 6. Por que tem ter ponta? • Controvérsia na época de Franklin: o pára-raio tem que ser em ponta ou outra forma? flavioscunha@hotmail.com www.fisicareal.com
- 7. Ponta! • Pois, embora tendo menos carga, a carga livre está mais concentrada: Fio ligando Potencial UB Potencial UA=100V • Como estão ligadas, as duas esferas tem a mesma voltagem: UA = UB. flavioscunha@hotmail.com www.fisicareal.com
- 8. Prova Física: • UA = UB • Mas a voltagem de uma esfera é: onde R é seu raio. • Então: • Logo, tem mais carga onde o RAIO é maior. • Então o pára-raio deveria ser terminado em uma bola grande? flavioscunha@hotmail.com www.fisicareal.com
- 9. Prova Física: • Não! • Campo Elétrico na superfície de esfera: • Em cada uma: flavioscunha@hotmail.com www.fisicareal.com
- 11. Continuando... • Mas: • Então compare com: • Quem é maior, sabendo que RA > RB? flavioscunha@hotmail.com www.fisicareal.com
- 12. Conclusão: • EA está dividindo por RA, então vai dar um resultado MENOR! • Logo o campo elétrico na esfera A é menor que na esfera B! • Por isso o pára-raio deve ser em ponta! flavioscunha@hotmail.com www.fisicareal.com