segunda-feira, 16 de novembro de 2015

O GERADOR DE VAN DE GRAAFF SÓ SERVE PRA ARREPIAR OS CABELOS?

O gerador de Van de Graaff é utilizado em escolas, feiras de ciência, centros de divulgação científica e outros lugares para demonstrar princípios da eletrostática. É um experimento muito conhecido pelas inúmeras atividades divertidas que podem ser realizadas, por exemplo, arrepiar os cabelos, conduzir latinhas de alumínio sem tocá-las, dentre outras. Entretanto, por que ele tem esse nome estranho? E para qual finalidade ele foi construído?

O responsável por construir essa máquina foi Robert Jemison van de Graaff, físico e engenheiro mecânico estadunidense nascido em Tuscaloosa, Alabama. Van de Graaff bacharelou-se em engenharia mecânica na Universidade do Alabama, obtendo o título de mestre no ano seguinte na mesma universidade. Em 1924 foi para Paris, onde participou de conferências com Marie Curie sobre radiação. Em 1925 entrou para a Universidade de Oxford, na Inglaterra, onde obteve os títulos de Bacharel e Doutor em Física em 1926 e 1928, respectivamente. Van de Graff se interessou muito pela área de Física Nuclear, querendo saber mais sobre as partículas que formam o átomo.

Assim, ao retornar para os Estados Unidos, dedicou-se a construir um acelerador eletrostático, ou seja, um acelerador de partículas. Os aceleradores impulsionam partículas subatômicas para que colidam com núcleos atômicos para poder estudá-los. O primeiro protótipo do gerador eletrostático de Van de Graaff foi construído no final de 1929 e alcançou 80.000 volts, enquanto trabalhava na Universidade de Princeton, Nova Jérsei. Em 1931, Van de Graaff conseguiu 1.000.000 de volts.
Figura 1: Ilustração simples mostrando o interior do Acelerador Eletrostático construído por Van de Graaff. Fonte: Adaptado de www.if.ufrj.br/~mms/lab4/Capitulo_08_Aceleradores.pdf
Já trabalhando no MIT (Instituto de Tecnologia de Massachusetts), apresentou um modelo em 28 de novembro de 1933 que alcançou 7.000.000 volts, acontecimento reportado pelo jornal New York Times, no outro dia, com o título "Man Hurls Bolt of 7.000.000 Volts". O princípio de funcionamento do acelerador de Van de Graaff era o seguinte: uma partícula carregada negativamente é direcionada a um terminal carregado positivamente. Enquanto a partícula passa pelo terminal, elétrons são retirados desta partícula. Isso faz com que a partícula torne-se positivamente carregada e então caminhe no sentido contrário do terminal que está carregado positivamente também.

Figura 2 Gerador de Van de Graaff como o utilizado em demonstrações. Fonte: Site Feiras de Ciências.


Como dito, atualmente o Van de Graaff é mais utilizado para fazer demonstrações de efeitos da Energia Eletrostática. Apesar de já existirem modernos aceleradores de partículas com outras tecnologias, os aceleradores eletrostáticos ainda são utilizados por sua grande precisão.

Por Alan Henrique Abreu Dias


REFERÊNCIAS:

SALA, Oscar – O gerador eletrostático e suas aplicações. Disponível em: <http://cienciaecultura.bvs.br/scielo.php?pid=S0009-67252010000500003&script=sci_arttext>

Robert Jemison van de Graaff – Wikipédia, a enciclopédia livre. Disponível em: <http://pt.wikipedia.org/wiki/Robert_Jemison_van_de_Graaff>

Aceleradores Eletrostáticos – Aula de Laboratório IF-UFRJ. Disponível em: <www.if.ufrj.br/~mms/lab4/Capitulo_08_Aceleradores.pdf>
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