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\nBalan\u00e7a de Tor\u00e7\u00e3o<\/b><\/p>\n
Balan\u00e7a de Tor\u00e7\u00e3o – O que \u00e9<\/b><\/p>\n
Antigamente, nas primeiras atividades experimentais sobre eletricidade, os cientistas n\u00e3o possu\u00edam ferramentas para auxili\u00e1-los. Na d\u00e9cada de 1780, dispositivos para gerar, armazenar e detectar eletricidade est\u00e1tica foram constru\u00eddos, mas n\u00e3o havia maneira f\u00e1cil de medir quantidades de cargas el\u00e9tricas est\u00e1ticas.<\/p>\n
Um engenheiro franc\u00eas com interesse em eletricidade e magnetismo, Charles-Augustin de Coulomb, desenvolveu um dos primeiros instrumentos capazes dessa medir isso:<\/b>\u00a0a balan\u00e7a de tor\u00e7\u00e3o.<\/p>\n
A\u00a0balan\u00e7a de tor\u00e7\u00e3o de Coulomb<\/b>\u00a0consiste em v\u00e1rias partes pequenas. Dentro de uma caixa de vidro, que evita que a brisa ou outros fatores ambientais afetem os resultados, uma agulha pendurada em um fio, tipicamente de seda. Um tubo de vidro estreito se estende atrav\u00e9s da parte superior da caixa de vidro. No topo do tubo \u00e9 uma esfera met\u00e1lica, a partir da qual a agulha trava pelo fio.<\/p>\n
Uma pequena esfera met\u00e1lica est\u00e1 em uma extremidade da agulha, que pode balan\u00e7ar livremente devido ao seu estado suspenso. \u00c9 importante dizer sobre a parte superior da caixa de vidro tamb\u00e9m \u00e9 uma haste de metal com esferas met\u00e1licas em ambas as extremidades (uma dentro da caixa, uma fora).<\/p>\n
Para usar a\u00a0balan\u00e7a de tor\u00e7\u00e3o<\/b>, Coulomb seguraria um objeto perto da esfera met\u00e1lica na extremidade superior da haste de metal. Qualquer carga realizada pelo objeto em estudo seria transferida para a esfera met\u00e1lica e, em seguida, viaja ao longo da haste para a esfera na outra extremidade.<\/p>\n
\nBalan\u00e7a de Tor\u00e7\u00e3o<\/b><\/p>\n
A carga pode afetar a agulha suspensa no caso, que em seu estado de repouso tocou a esfera inferior da haste. Ent\u00e3o, qualquer carga nessa esfera passou para a esfera da agulha. Uma vez que a esfera da haste e a esfera da agulha se tornaram carregadas de forma semelhante, elas se afastaram.<\/p>\n
A repuls\u00e3o fez com que a agulha se movesse e o fio segurando-o para torcer. Essa a\u00e7\u00e3o \u00e9 chamada de tor\u00e7\u00e3o, da\u00ed o nome do instrumento. Para determinar a quantidade de tor\u00e7\u00e3o ocorrida, Coulomb consultou uma pequena escala marcada em graus perto da extremidade superior do tubo de vidro estreito.<\/p>\n
Uma segunda escala que circundava o pr\u00f3prio estojo de vidro permitiu que ele determinasse at\u00e9 que ponto a agulha se movia. Como Coulomb percebeu, quanto maior a carga, maior a tor\u00e7\u00e3o e o deslocamento observado.<\/p>\n
Um cientista anterior, John Michell, usou um instrumento semelhante para estudar a gravidade, mas o dispositivo n\u00e3o ganhou muita fama at\u00e9 que Coulomb o reinventou e o usou de maneira diferente.<\/p>\n
Coulomb realizou estudos detalhados de for\u00e7as eletrost\u00e1ticas com a\u00a0balan\u00e7a de tor\u00e7\u00e3o<\/b>\u00a0que lhe permitiu oferecer a prova mundial da lei do quadrado inverso que hoje tem seu nome. De acordo com a lei de Coulomb, a for\u00e7a el\u00e9trica entre objetos \u00e9 inversamente proporcional \u00e0 dist\u00e2ncia entre os objetos.<\/p>\n
Existe uma lei do inverso quadrado similar para a gravidade, mas a gravita\u00e7\u00e3o \u00e9 influenciada pelas massas de objetos e n\u00e3o por suas cargas.<\/p>\n
Depois que Coulomb publicou os resultados de suas investiga\u00e7\u00f5es e uma descri\u00e7\u00e3o do equil\u00edbrio de tor\u00e7\u00e3o, cientistas de todo o mundo queriam a ferramenta.<\/p>\n
Na verdade, a\u00a0balan\u00e7a de tor\u00e7\u00e3o<\/b>\u00a0tornou-se um dos instrumentos cient\u00edficos mais populares para a gra\u00e7a dos laborat\u00f3rios no final do s\u00e9culo 18 e ao longo do s\u00e9culo seguinte.<\/p>\n
Balan\u00e7a de Tor\u00e7\u00e3o – Descri\u00e7\u00e3o<\/b><\/p>\n
Uma\u00a0balan\u00e7a de tor\u00e7\u00e3o<\/b>\u00a0\u00e9 um instrumento sens\u00edvel que mede for\u00e7as fracas, como for\u00e7as eletrost\u00e1ticas ou pequenas varia\u00e7\u00f5es na gravidade, detectando a tor\u00e7\u00e3o ou tor\u00e7\u00e3o em um fio ou filamento fino.<\/p>\n
Consiste em uma viga horizontal com massas em cada extremidade, suspensa por esse fio fino, frequentemente envolta em uma caixa protetora para evitar perturba\u00e7\u00f5es causadas pela temperatura ou pelo vento.<\/p>\n
Quando uma for\u00e7a \u00e9 aplicada, o fio se torce, fazendo com que um sistema \u00f3ptico, como um espelho e uma balan\u00e7a, indique o \u00e2ngulo de deflex\u00e3o, que pode ent\u00e3o ser usado para calcular o torque (for\u00e7a de tor\u00e7\u00e3o) e, portanto, a magnitude da for\u00e7a original.<\/p>\n
Balan\u00e7a de Tor\u00e7\u00e3o – Instrumento de Medi\u00e7\u00e3o<\/b><\/p>\n
A\u00a0Balan\u00e7a de Tor\u00e7\u00e3o<\/b>, dispositivo usado para medir a acelera\u00e7\u00e3o gravitacional na superf\u00edcie da Terra. Outros dispositivos semelhantes, que utilizam m\u00e9todos diferentes para obter o mesmo resultado, s\u00e3o p\u00eandulos e grav\u00edmetros.<\/p>\n
A\u00a0balan\u00e7a de tor\u00e7\u00e3o\u00a0<\/b>consiste essencialmente em duas pequenas massas em diferentes eleva\u00e7\u00f5es, apoiadas em extremidades opostas de uma viga. Esta \u00faltima \u00e9 suspensa por um fio que sofre tor\u00e7\u00e3o porque as massas s\u00e3o afetadas de forma diferente pela for\u00e7a da gravidade. Quando o fio \u00e9 torcido, um sistema \u00f3ptico indica a deflex\u00e3o angular (\u03b8), e o torque (T), ou for\u00e7a de tor\u00e7\u00e3o, envolvido pode ser calculado a partir da express\u00e3o simples T = k\u03b8, na qual k \u00e9 uma constante que depende das propriedades do instrumento. A quantidade de torque, por sua vez, est\u00e1 correlacionada com a for\u00e7a gravitacional no ponto de observa\u00e7\u00e3o.<\/p>\n
A\u00a0balan\u00e7a de tor\u00e7\u00e3o<\/b>\u00a0foi idealizada por L\u00f3r\u00e1nt von E\u00f6tv\u00f6s, um f\u00edsico h\u00fangaro, em 1902; muitos cientistas contribu\u00edram com modifica\u00e7\u00f5es para o instrumento b\u00e1sico.<\/p>\n
O\u00a0termo balan\u00e7a de tor\u00e7\u00e3o<\/b>\u00a0tamb\u00e9m se refere a um dispositivo usado em pesagens, uma balan\u00e7a de bra\u00e7os iguais que utiliza faixas de a\u00e7o horizontais em vez de piv\u00f4s e mancais.<\/p>\n
Balan\u00e7a de Tor\u00e7\u00e3o – Componentes<\/b><\/p>\n
Uma balan\u00e7a de tor\u00e7\u00e3o normalmente inclui:<\/b><\/p>\n
Uma Viga:\u00a0<\/b>Uma haste horizontal leve com uma ou mais massas pequenas em cada extremidade.
\nUm Fio de Tor\u00e7\u00e3o:\u00a0<\/b>Um fio muito fino e fino (geralmente feito de platina ou seda) que suspende a viga.
\nUm Espelho e Escala:\u00a0<\/b>Um pequeno espelho montado na viga que reflete um feixe de luz em uma escala graduada.
\nUma Caixa Protetora:\u00a0<\/b>Um inv\u00f3lucro de vidro que protege o instrumento de influ\u00eancias ambientais externas, como vento ou mudan\u00e7as de temperatura.<\/p>\n
Balan\u00e7a de Tor\u00e7\u00e3o – Como Funciona<\/b><\/p>\n
1. Aplica\u00e7\u00e3o de For\u00e7a:\u00a0<\/b>Uma for\u00e7a externa, como uma atra\u00e7\u00e3o gravitacional ou uma carga el\u00e9trica, atua sobre uma das massas da viga.
\n2. Tor\u00e7\u00e3o do Fio:\u00a0<\/b>Essa for\u00e7a cria um torque, que faz com que o fio de tor\u00e7\u00e3o se tor\u00e7a.
\n3. Deflex\u00e3o:\u00a0<\/b>A tor\u00e7\u00e3o do fio resulta em uma deflex\u00e3o angular da viga e do espelho acoplado.
\n4. Medi\u00e7\u00e3o:\u00a0<\/b>A luz refletida pelo espelho se move ao longo da escala graduada, permitindo a medi\u00e7\u00e3o da deflex\u00e3o angular.
\n5. C\u00e1lculo:\u00a0<\/b>O torque \u00e9 calculado usando a f\u00f3rmula T = k\u03b8 (onde T \u00e9 o torque, k \u00e9 uma constante dependente do fio e \u03b8 \u00e9 o \u00e2ngulo de deflex\u00e3o). Esse torque \u00e9 ent\u00e3o usado para determinar a magnitude da for\u00e7a original.<\/p>\n
Balan\u00e7a de Tor\u00e7\u00e3o – Usos<\/b><\/p>\n
Balan\u00e7as de tor\u00e7\u00e3o s\u00e3o utilizadas para diversas aplica\u00e7\u00f5es, incluindo:<\/b><\/p>\n
Medi\u00e7\u00e3o de for\u00e7as naturais fracas:<\/b>\u00a0como a gravidade, que pode ser usada em prospec\u00e7\u00e3o geof\u00edsica para localizar dep\u00f3sitos minerais.
\nDetermina\u00e7\u00e3o da constante gravitacional (G):<\/b>\u00a0uma constante fundamental na f\u00edsica.
\nDemonstra\u00e7\u00e3o da lei de Coulomb:<\/b>\u00a0medindo for\u00e7as eletrost\u00e1ticas entre objetos carregados.<\/p>\n
Fonte:<\/strong>\u00a0Portal S\u00e3o Francisco<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Balan\u00e7a de Tor\u00e7\u00e3o – O que \u00e9 Antigamente, nas primeiras atividades experimentais sobre eletricidade, os cientistas n\u00e3o possu\u00edam ferramentas para auxili\u00e1-los. Na d\u00e9cada de 1780, dispositivos para gerar, armazenar e detectar eletricidade est\u00e1tica foram constru\u00eddos, mas n\u00e3o havia maneira f\u00e1cil de medir quantidades de cargas el\u00e9tricas est\u00e1ticas. Um engenheiro franc\u00eas com interesse em eletricidade e […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[320],"tags":[],"class_list":["post-63998","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-fisica"],"acf":[],"yoast_head":"\n