ATPS de Fisica I

Etapa 02
Passo 1 – Determinar uma expressão para o potencial elétrico em função da distancia r a partir do eixo do cano.
Resolução:
V = k.Q/d = k.Q/r
V= k.Q/d – k.Q/r = 0
Passo 2 – Calcular a diferença de potencial elétrico entre o eixo do cano e a parede interna para uma densidade volumétrica de cargas típica , ρ= 1,1X10-3 C/m3
Resolução:
A=πr^2
A = 3,14X 52 = 56,52 mm2
V = ρ.A.ε0
V= 0,0011X78,53X0,0885
V = 7,64X10-3

Passo 03
Determinar a energia armazenada num operário, considerando que o homem pode ser modelado por uma capacitância efetiva de 200pF e cada operário possui um potencial elétrico de 7,0kV em relação a Terra, que foi tomada como potencial zero.
Resolução:
Dados:
C= 200pF = 200X10-12
U= 7kv
Temos,
C = Q/U
Q = C.U
Q = 200X10-12 . 7
Q = 1,4X10-9
W= Q.U/2
W = 1,4X10-9 . 7 / 2
W = 4,9X10-9
Passo 04
Verificar a possibilidade de uma explosão, considerando a segunda condição, ou seja, a energia da centelha resultante do passo anterior ultrapassou 150mJ, fazendo com que o pó explodisse ?
Resolução :
W = Q.U/2
4,9X10-9 = Q.7/2
2 . 4,9X10-9 = Q.7
9,8X10-9 = Q.7
Q= 9.8X10-9/7
Q = 1,4X10-9C

Etapa 03
Passo 01
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 r = 1,1 x 10-3 C/m3
I = Q/t
Onde:
Q é o valor encontrado no passo 3 etapa 2 ;
T = espaço percorrido/ velocidade = 0,05/2 = 0,025s
I = 1,4X10-9 / 0,025
I = 5,6X10-8

Passo 02
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.
P= U.i
P = 7,64X5,6X10-8
P =