GVDG COM PET - FEIRA DE CIÊNCIAS ... O Imperdível !
Gerador de Van de Graaff com garrafas PET
A sucata vira conceito
{Exclusividade do Feira de Ciências}
Atualizado em 25/02/2012
Construir e analisar o funcionamento de um gerador eletrostático de Van de Graaff usando garrafas PETs; um Artesanato Científico; uma proposta de reaproveitamento de embalagens PET para os alunos construírem aparelhos científicos para suas escolas.
De fato, este não é o primeiro aparelho que produzi usando de garrafas PET; é apenas parte (inédita) da série que apresento, em forma de Show, sob o tema Artesanato Científico. A série toda, já com mais de 30 montagens, utiliza de garrafas Pets para experimentos científicos dos mais diversos segmentos da Física. Todos eles serão apresentados aqui no Feira de Ciências. É, antes de tudo, uma aplicação social, reunindo Arte + Educação + Ciência.
O gerador eletrostático de Van de Graaff, equipamento que não pode faltar nas aulas de Eletrostática e em Feiras de Ciências, está já detalhado na nossa Sala 11, assim como a variante do mini gerador, nos links:
http://www.feiradeciencias.com.br/sala11/11_03.asp ; http://www.feiradeciencias.com.br/sala11/11_49.asp
Apresento-lhes agora o GRAAPET, ou simplesmente, Grapete, nome com que batizei o aparelho, parte lembrando um gostoso refrigerante dos tempos de infância e parte para dar os devidos créditos ao físico Van de Graaff. Vamos a ele.
2 garrafas PET de 2 litros (dei preferência às garrafas cilíndricas, sem enfeites, tipo guaranás populares);
2 garrafinhas PET de 250 mL (ditas "pichulinhas", optei pela Mini Schin Guaraná);
1 base de madeira pesada de (30x15x2) cm, envernizada;
1 tira de borracha amarela de 3,5 a 4,0 cm de largura e cerca de 50 cm de comprimento;
2 pedaços de (5x4) cm de tela metálica fina;
1 haste cilíndrica de latão de 2 mm de diâmetro (são vendidas com 1 m de comprimento);
1 forma de alumínio para fazer "pão de forma", cerca de (35x12x6) cm;
1 conector Sindall com duas secções (retirar a parte metálica);
1 pequeno motor elétrico de 3 a 6 volts (carrinhos de brinquedo);
1 porta pilhas + pilhas ou fonte de alimentação de 3 ou 6 volts + papel toalha + folha de alumínio.
Comentando o material
1- Como dito na lista acima, dê preferência às garrafas cilíndricas de 2L (Pepsi Cola, Guaranás populares, etc.; evite as 'fantasiadas' tipo Coca Cola). Essas garrafas de 2L são aparafusadas na base de madeira, servem de coluna de apoio da cúpula e de mancais para os 2 roletes (2 pitchulinhas). Fure os centros das bases das garrafas para passar os parafusos de fixação.
2- Como ainda não fui comprar a forma de alumínio em forma de paralelepípedo de (35x12x6) cm, usei uma forma redonda de fazer bolo como cúpula. Realmente, agora na montagem final, optei por uma bacia de alumínio com bordos de reforço arredondados. Coloque a bacia, de boca para baixo, bem centralizada sobre as duas tampas das garrafas de 2L e marque as posições dos furos. Por esses furos passará os gargalos das garrafas e suas tampas darão a fixação final.
3- A haste de latão de 2 ou 3 mm de diâmetro e 1 m de comprimento é vendida em lojas de parafusos. Com esta haste de latão foram feitos os eixos dos roletes. Inicialmente corte a haste pela metade; ao final da montagem corte-as no tamanho correto deixando cerca de 3 cm expostas de cada lado das garrafas. Estas hastes devem ficar paralelas, caso contrário a correia irá deslizar para os lados das pichulinhas!
4- Veja na 6a foto que a parte metálica dos conectores Sindall foram usadas para travar as extremidades dos eixos de modo a não saírem dos mancais (garrafas de 2L).
5- As escovas são feitas de tela metálica fina (usada em armários e guarda roupas nos orifícios de ventilação; as marcenarias são as melhores fontes deste material. A escova inferior foi fixada na base com uma barrinha de alumínio e serve para ligar o ´fio terra´ do gerador. A escova superior está fixada (por dentro) na própria cúpula, com fita gomada (usei uma boa fita 'durex' de 2 cm de largura).
6- As pichulinhas devem ser recobertas, a de baixo com papel toalha e a de cima com folha de alumínio de cozinha. Corte as tiras de papel toalha e alumínio de largura pouco maior que a da correia; fixe uma das extremidades da fita na garrafinha com dois quadradinhos de durex, dê uma volta e meia nas tiras, corte e fixe com durex ou cola rápida (não use cola quente). Veja nas fotos de abertura do artigo as pichulinhas já recobertas.
7- A correia, que é o martírio dos montadores de gerador Van de Graaff, não pode ser de borracha preta (de câmara de bicicleta ou automóvel); tal borracha é condutora na gama de tensões desenvolvidas neste tipo de gerador. Deve-se usar de borracha amarela (alaranjada) ... mas, tem uma opção simples para tal componente: borracha extensora para fisioterapia. Nas lojas de material médico tais borrachas são vendidas com cores diferentes. Minha compra recaiu sobre a "Faixa Elástica de Látex" da firma 'CARCI' que apresenta comprimento de 150 cm e largura de 14 cm. Cada cor individualiza uma espessura para a borracha (eles classificam como 'resistência'); adquiri uma 'verde' (resistência média) e uma 'azul' (resistência médio forte).
O nome propaganda é CARCI BAND ....... e paguei
R$ 20,00 cada! Como tal compra (e uso) é
recente, nada posso comentar sobre a durabilidade
deste material, todavia a firma comunica:
Validade:2 anos, enquanto a embalagem não for aberta.
Este produto não deverá ficar exposto a fonte de luz e calor.
Prazo de garantia: 3 meses após a embalagem aberta.
8- O motor elétrico para corrente contínua de 3 a 6 V poderá ser alimentado por 2 ou 4 pilhas AA. São motores comuns em pequenos brinquedos. Obviamente quaisquer outros motores CC colhido de sucatas de drivers, impressoras, etc., servirão, desde que alimentados com a fonte de tensão adequada.