Física do Mundo Real

Como funciona a máquina de xerox ? E as impressoras Laser ?

2011-03-12T11:47:00.000-08:00

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As máquinas fotocopiadoras funcionam baseadas no princípio físico que cargas de mesmo sinal ser repelem e cargas de sinais opostos se atraem. O módulo desta força é dada pela lei de Coulomb. Segundo esta lei quanto maior a quantidade de cargas maior será a força de atração. Além disso, quanto maior a distância entre as cargas menor a força.

Vamos entender agora como estes princípios são aplicados nas fotocopiadoras. Inicialmente um cilindro fotocondutor é carregado positivamente (isso é responsabilidade do fio corona - assunto para outro post). Depois disso, um feixe de luz varre a superfície do papel. A parte branca do papel reflete a luz e a parte escura absorve a luz. A luz refletida é enviada em direção ao cilindro. Este processo é feito de maneira sincronizada. A medida que a luz percorre o papel, o cilindro vai girando.

Uma tensão é aplicada ao cilindro, como ele é fotocondutor (conduz na presença de luz) as partes que recebem luz conduzem. Os elétrons da corrente elétrica anulam a carga positiva desta região. Ao final deste processo, a partes do cilindro que não receberam luz (que correspondem a imagem escura do papel) estão positivamente carregadas, enquanto as partes que receberam luz (que correspondem a imagem branca do papel) estão neutras. Ou seja, existe uma imagem eletrostática no cilindro que corresponde ao que queremos copiar.

O próximo passo é lançar o toner (pó preto), carregado negativamente, sobre o cilindro. Como possuem cargas opostas o pó fica grudado no cilindro. Agora é a vez do papel. Ele é carregado positivamente através da ação do fio corona. Então, o cilindro gira e as partículas de toner vão sendo atraídas pelo papel. Isto ocorre, pois o papel está mais positivamente carregado e sua força de atração é maior.

Com o tempo a força eletrostática deixaria de existir e toner soltaria do papel. Para evitar isso, a última etapa consiste em fixar o toner no papel através do aquecimento. Esta etapa é realizada pelo fusor. Em verdade, o toner fica grudado em partículas de plástico que tem a função de derreter (quando aquecidas) e fundir o toner no papel.

Porque o cabelo da garotinha fica de pé ?

2011-02-21T15:49:00.000-08:00

Ao descer pela escorregadeira a garotinha troca elétrons com o brinquendo. Este processo é conhecido como eletrização por atrito. Ao final do processo o corpo da garotinha e a escorregadeira ficam eletrizados com cargas de mesma intensidade e sinais contrários.

Note que o corpo da garotinha fica eletrizado com cargas do mesmo tipo. Estas cargas se distribuem por todo o corpo, inclusive nos cabelos. Como cargas de mesmo sinal se repelem, os cabelos da garotinha ficam de pé.

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Como o forno microondas funciona ?

2011-02-17T03:36:00.000-08:00

O forno microondas gera um campo elétrico variável que faz com que as moléculas de água vibrem e produzam calor. Isso acontece porque as moléculas de água são polares. Elas formam um dipolo que tende alinhar-se com a linhas de campo. Como o campo elétrico fica variando, a posição das linhas de campo se altera. Isto provoca uma verdadeira "dança das moléculas".

Quando três moléculas de água se unem, elas formam um grupo. A vibração faz com que as moléculas se soltem do grupo. Quando o grupo é refeito, ocorre liberação de energia térmica.

E o milho de pipoca ? Será que ele tem água ? Porque ele estoura ? É necessário alguma gordura ? Comentem! Fica ai o desafio!

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Como os aviões voam ???

2011-02-16T17:20:00.000-08:00

Um avião voa graças a uma força que anula o efeito gravitacional da Terra.

A explicação da origem desta força está na equação de Bernoulli. Esta equação é derivada da conservação de energia.

Segundo a equação de Bernoulli, se a velocidade em certo ponto do fluido aumenta, a pressão deve diminuir de forma que a energia em qualquer ponto permaneça constante.

A asa de um avião é construída de forma que o ar passa mais lentamente por baixo da asa. Isto provoca uma maior pressão embaixo da asa. A força resultante será de baixo para cima e anulará o efeito da gravidade.

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