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Experimentos lúdicos com o gerador de van der Graaff

Introdução O físico americano Robert Jemison Van de Graaff inventou o gerador Van de Graaff em1931. O dispositivo, que leva seu nome, tem a capacidade de produzir voltagens extremamente altas, até 20 milhões de volts, para acelerar partículas carregadas que se chocavam contra blocos fixos. Os resultados das colisões nos informam das características dos núcleos do material que constituem o bloco. Van de Graaff inventou o gerador para fornecer a alta energia necessária para os primeiros aceleradores de partículas. Nos Estados Unidos, esses aceleradores de partículas eram conhecidos como esmagadores de átomos por acelerar partículas subatômicas a grandes velocidades e depois as "esmagar" contra os átomos do alvo. As colisões resultantes criavam outras partículas subatômicas e radiação de alta energia como os raios X. A capacidade de criar essas colisões de alta energia é o fundamento das físicas nuclear e de partículas. O princípio do funcionamento do gerador consiste em um terminal de alta tensão formado por uma esfera metálica oca montada na parte superior de uma coluna isolante. Pode-se criar uma diferença de potencial de até 5 milhoes de Volts e é utilizado para acelerar um feixe de elétrons, prótons ou íons, com o intuito de bombardeamento de núcleos atômicos. No gerador de Van de Graaff um motor

movimenta uma correia isolante que passa por duas polias, uma delas acionada por um motor elétrico que faz a correia se movimentar. A segunda polia encontra-se dentro da esfera metálica oca. Atraves de pontas metálicas a correia recebe carga elétrica de um gerador de alta tensão. A correia eletrizada transporta as cargas até o interior da esfera metálica, onde elas são coletadas pro pontas metálicas e conduzidas para a superfície externa da esfera. Como as cargas são transportadas continuamente pela correia, elas vão se acumulando na esfera.

Os geradores Van de Graaff