ENGENHARIA MECNICAATPS DE FSICA

ETAPA 1

Passo 1.Pesquisar em livros da rea, revistas e jornais, ou sites da internet, notcias que envolvem exploses de fbricas que tm produtos que geram ou so a base de p.

Passo 2.Supor que o p (produto) de sua empresa esteja carregado negativamente e passando por um cano cilndrico de plstico de raio R= 5,0 cm e que as cargas associadas ao p estejam distribudas uniformemente com uma densidade volumtrica . O campo eltrico E aponta para o eixo do cilindro ou para longe do eixo? Justificar.R: Porque est bem carregado negativamente, em torno do campo e aponta para o centro.

Passo 3.Escrever uma expresso, utilizando a Lei de Gauss, para o mdulo do campo eltrico no interior do cano em funo da distncia r do eixo do cano. O valor de E aumenta ou diminui quando r aumenta? Justificar. Determinar o valor mximo de E e a que distncia do eixo do cano esse campo mximo ocorre para = 1,1 x 10-3 C/m3 (um valor tpico).R: q = r.pq = 3.141592645 x r x 1.1 x 10-3q = 0,003455751 x r

E = 1 q 4Eo rE = 1. x 0,003455751 1.112123799 x 10-10E = 89,14911819 rq = r.pq = 3.141592645 x 0,5 x 1.1 x 10-3q = 0,000863937

E = 0,0008639372x8,85x10-12 x 0,5E =6,084375 x 10 -16

Passo 4.Verificar a possibilidade de uma ruptura dieltrica do ar, considerando a primeira condio, ou seja, o campo calculado no passo anterior poder produzir uma centelha? Onde?R: Claro, no interno do tubo com valor mximo que 30 kw / cn,

ETAPA 2Passo 1.Determinar uma expresso para o potencial eltrico em funo da distncia r a partir do eixo do cano. (O potencial zero na parede do cano, que est ligado a terra).R: V = K0 x Q d Passo 2.Calcular a diferena de potencial eltrico entre o eixo do cano e a parede interna para uma densidade volumtrica de cargas tpica, = 1,1 x 10-3 C/m3.Resposta:

Passo 3.Determinar a energia armazenada num operrio, considerando que o homem pode ser modelado por uma capacitncia efetiva de 200 pF e cada operrio possui um potencial eltrico de 7,0 kV em relao a Terra, que foi tomada como potencial zero.R: C = q . V x qq = 200 x 10-12 x 7 x 103q = 1400 x 10-6

Passo 4.Verificar a possibilidade de uma exploso, considerando a segunda condio, ou seja, a energia da centelha resultante do passo anterior ultrapassou 150 mJ, fazendo com que o p explodisse?R: Sim pode produzir uma centelha fora do cano a 19,3 mm.