PROFESSORES COLABORADORES

PROF.: LEANDROPROF.:ELTONPROF.: JORGE PROF.: JOSÉ MARIAPROFa.: CRISTINAPROFa.: MARIA

P L Á G I O É C R I M E

ORIENTADOR(A): LEANDRO ◊ TURNO:NOITE ◊ ( S A L A 4 )

DISCIPLINA: F ÍSICA ◊ A U L A S 4 0 E 4 1 DATA:30/09/2011

P A U T A D O D I A :

* APRESENTAÇÃO DOS GRUPOS: SÍNTESE – RESUMO DA AULA ANTERIOR; COORDENAÇÃO – PAUTA DO DIA;

*SUGESTÃO DE DINÂMICA: SOCIALIZAÇÃO;

PAUTA DO DIA

*DINÂMICA DE INTEGRAÇÃO*APRESENTÇÃO DAS EQUIPES*PROBLEMATIZAÇÃO*VIDEO AULA *LEITURA DE IMAGEM *ATIVIDADES EM GRUPO *EXERCÍCIOS DO LIVRO

AULA 40

Problematização

Para esta atividade, você deverá levar para a sala de aula um jogo com peças de dominó. Organize a turma em um grande círculo e convide alguns alunos para vivenciar os processos do experimento a partir das seguintes orientações :

- Peça ajuda de alguns alunos para empilhar as peças do dominó uma atrás do outra, como na imagem:

- Convide um dos alunos para empurrar a primeira pedra.

- Chame a atenção dos alunos para o fenômeno observado.

- Solicite que os alunos organizem as idéias para explicar de forma oral, à luz da física, os fatos observados.

Motive a reflexão e a fala dos alunos com as seguintes perguntas :- Quem empurrou a primeira pedra ?- Quem empurrou a última pedra? Que força atuou na última pedra ? - Registre algumas falas dos alunos

Prezado professor :

Na situação da primeira pergunta, a mão do aluno atuou como uma força que iniciou o fenômeno . na situação da segunda pergunta, foi a força da penúltima pedra do circuito que empurrou:Sugira outra pergunta :Por que a campainha toca ou a lâmpada acende imediatamente após ligarmos o interruptor ? O que isso tem a ver com o fenômeno observado no experimento do dominó ?- Aguarde as falas dos aluno e não conclua a discussão.- Passe a teleaula e peça a eles para anotarem as informações pertinentes aos questionamentos apresentados.

PROFESSOR : Apesar de os elétrons orbitarem ao redor do núcleo com velocidade muito aulas, ao longo do condutor, a velocidade dos elétrons cai para a ordem de cm/s.A relação entre o efeito dominó apresentado como atividade experimental é para melhorar a visualização do fenômeno que acontece no interior dos condutores.Não é o elétron que agente permitiu entrar ao ligar o interruptor que acionou o mecanismo ( a lâmpada ou a campainha ). Foi o elétron que estava já na porta, que ao ser empurrado pelo anterior a ele,que,por sua vez, fora empurrado pelo anterior dele e assim sucessivamente, que fez com que o último elétron da fila acendesse rapidamente. Esse efeito, ao contrário do que acontece com o dominó, é contínuo.No caso das pedras do dominó, teríamos que erguê-las novamente para repetir o fenômeno .

Leitura de imagem

1) Qual foi o questionamento feito por Rosinha no início da videoaula ?Como será que a eletricidade se desloca pelos fios ? 2) Qual era a profissão de Vicente e Gil na vídeo aula ?Eletricistas 3) Qual foi a definição de corrente elétrica feita por Vicente ? É o movimento dos elétrons pelo condutor (fio )4) Expressão matemática que expressa a quantidade de carga elétrica ?I = ∆q / ∆t

I= Corrente elétrica∆q= carga ∆t= tempo

5) Unidade de corrente elétrica : A (ampère)6) Qual é a unidade de carga elétrica ?Coulomb

7) Exemplo visto na aula como condutor ? Fios

8) O que determina o movimento dos elétrons ? O campo elétrico que viaja numa velocidade altíssima . É por isso que quando apertamos um interruptor a lâmpada acende instantaneamente.

9) Qual a diferença de corrente contínua e corrente alternada ?

Corrente contínua é quando o campo elétrico tem um sentido único ( os elétrons se movimentam em apenas um sentido, exemplos : brinquedos a pilha, ) e a corrente alternada ocorre quando o campo elétrico oscila ( elétrons se movimentando em várias direções, exemplo : iluminação pública )

AULA 41

Problematização

Elabore tarjetas em número suficiente para organizar a turma em quatros grupos a partir das seguintes palavras.

Peça que os alunos encontre-se pelas palavras iguais.

Solicite que conversem nos grupos sobre o que sabem( o que significa, qual a importância, onde são utilizados, etc ) em relação à palavra-tema que formou o grupo e registrem suas conclusões.

Professor : Lembre aos alunos que não precisam pesquisar porque esse momento é de resgate de conhecimento de cada um.

- Convide-os a assistirem à teleaula com atenção às informações referentes a esses e outros contextos que possibilitam a compreensão da termodinâmica e a nossa relação cotidiana com a eletricidade.

- Após a teleaula, solicite que os alunos voltem para o grupo e, por meio da leitura de imagem, complementem ou reescrevam as informações nos seus registros anteriores.

DEFINIÇÃO PARA OS PROFESSORES

Resistividade eléctrica (também resistência elétrica específica) é uma medida da oposição de um material ao fluxo de corrente elétrica. Quanto mais baixa for a resistividade mais facilmente o material permite a passagem de uma carga elétrica. A unidade SI da resistividade é o ohm metro (Ωm).

Corrente elétrica é o fluxo ordenado de partículas portadoras de carga elétrica.

RESISTIVIDADE

CORRENTE ELÉTRICA

RESISTOR

POTÊNCIA ELÉTRICA

Resistor é um dispositivo elétrico muito utilizado em eletrônica, ora com a finalidade de transformar energia elétrica em energia térmica por meio do efeito joule, ora com a finalidade de limitar a corrente elétrica em um circuito.

Potência elétrica pode ser definida também como o trabalho realizado pela corrente elétrica em um determinado intervalo de tempo

Leitura de imagem

1) Onde trabalham Vicente e Gil ? Uma lavanderia

2) A diferença de potencial é representada Por qual unidade ? Volt

3) Como é definida matematicamente a lei de ohm ? V = R I

4) De acordo com a videoaula, quais foram os exemplos de resistores ?Fios, ferro

5) A resistividade segundo Maristela depende de três grandezas, quais são? O comprimento (l) e espessura(área da seção transversal)(S)e o material de que é feito esse fio.

6) Quais os tipos de associação de resistores que existem ? associação em série e paralelo.

7) Lei de Joule (também conhecida como efeito Joule) é uma lei física que expressa a relação entre o calor gerado e a corrente elétrica que percorre um condutor em determinado tempo.

ANEXO

A eletricidade está presente a todo tempo ao nosso redor e até em nós mesmos. Na natureza a eletricidade pode ser observada no relâmpago, uma grande descarga elétrica produzida quando se forma uma enorme tensão entre duas regiões da atmosfera.

No corpo humano também observamos a eletricidade: impulsos elétricos do olho para o cérebro. Nas células da retina existem substâncias químicas que são sensíveis à luz, quando uma imagem se forma na retina estas substâncias produzem impulsos elétricos que são transmitidos ao cérebro. Organizei uma lista com o conteúdo de Física - eletricidade do blog. Neste texto você encontra os principais tópicos sobre o assunto no blog, basta clicar no título que você tem interesse para ser direcionado a página com o conteúdo detalhado. Seguindo na missão de postar o conteúdo de Física do Ensino médio e ajudar nos seus estudos para o vestibular.

O átomo: elétrons prótons e nêutrons

A matéria é formada de pequenas partículas, os átomos e estes são formados por partículas elementares, sendo as principais os prótons, os elétrons e os nêutrons. Os prótons e nêutrons são formados por quarks. Entender esta estrutura é o primeiro passo para entender a eletricidade no estudo da Física.

Eletrização, condutores e isolantes.

Chamamos de condutores os corpos onde as partículas portadoras de carga elétrica conseguem se mover sem dificuldade, os corpos onde isso não acontece chamamos de isolantes.

A eletrização é um fenômeno importante na eletricidade. Quando um corpo ganha elétrons dizemos que ele foi eletrizado negativamente, pois o número de elétrons no corpo é maior que o número de prótons no mesmo. E quando um corpo perde elétrons o número de prótons no corpo é maior que o de elétrons, então, dizemos que o corpo está positivamente eletrizado.

Eletrização por atrito

Na eletrização por atrito os corpos atritados ficam com cargas elétricas opostas, como por exemplo, o pedaço de flanela com cargas positivas e o bastão de vidro com cargas negativas.

Eletrização por contato

Na eletrização por contato os corpos ficam com a mesma distribuição superficial de cargas elétricas. Isto significa que se os corpos forem idênticos, eles terão a mesma carga elétrica.

Eletrização por indução

Dois corpos, A e B, sendo A positivamente eletrizado e B um corpo eletricamente neutro, são colocados próximos um do outro sem haver contato.

As cargas positivas de A atraem as cargas negativas de B. Se aterrarmos o corpo B, as cargas elétricas negativas da terra vão se deslocar para o corpo B. Retirando o condutor que aterra o corpo B e só depois afastar o corpo A. Observamos então que o corpo B ficou negativamente eletrizado.

Carga elétrica

No núcleo do átomo estão os prótons e os nêutrons, e girando em torno deste núcleo estão os elétrons. Um próton em presença de outro próton se repele, o mesmo ocorre com os elétrons, mas entre um próton e um elétron existe uma força de atração, como no exemplo do âmbar e da palha. Desta maneira, atribuímos ao próton e ao elétron uma propriedade física denominada carga elétrica.

Lei de Coulomb

Outra contribuição para a Eletricidade foi dada por Coulomb. Charles Augustin Coulomb desenvolveu uma teoria que chamamos hoje de Lei de Coulomb. Ele estudou a força de interação entre as partículas eletrizadas, sabemos hoje que as partículas de mesmo sinal se repelem e as de sinais opostos se atraem.

Tensão elétrica e difereça de potencial (ddp)

Considere um aparelho que mantenha uma falta de elétrons e uma de suas extremidades e na outra um excesso. Este aparelho é chamado gerador e pode ser uma pilha comum. A falta de elétrons em um pólo e o excesso em outro origina uma diferença de potencial (d.d.p.).

Corrente elétrica

Se um condutor é ligado aos pólos do gerador os elétrons do pólo negativo se movimentam ordenadamente para o pólo positivo, esse movimento ordenado dos elétrons é denominado corrente elétrica. Muitas vezes a corrente elétrica é confundida com o termo eletricidade.

O Efeito Joule

Quando um condutor é aquecido ao ser percorrido por uma corrente elétrica, ocorre uma transformação de Energia Elétrica em Energia Térmica. Este fenômeno é conhecido como Efeito Joule, em homenagem ao Físico Britânico James Prescott Joule (1818-1889).

Resistência Elétrica

A dificuldade que alguns materiais apresentam à passagem da corrente elétrica é expressa por uma grandeza física chamada resistência elétrica.

Resistor

Os resistores são dispositivos cujas principais funções são: dificultar a passagem da corrente elétrica e, transformar Energia Elétrica em Energia Térmica por Efeito Joule. Entendemos a dificuldade que os resistores apresentam à passagem da corrente elétrica como sendo resistência elétrica. O material mais comum na fabricação dos resistores é o carbono.

Associação de Resistores

Em nosso dia-a-dia utilizamos vários aparelhos elétricos onde são empregados circuitos com dois ou mais resistores. Em muitos destes circuitos, um único resistor deve ser percorrido por uma corrente elétrica maior que a suportada, e nestes casos utiliza-se uma associação de resistores. Em outras aplicações vários resistores são ligados um em seguida do outro para obter o circuito desejado, como é o caso das lâmpadas decorativas de natal.

A Primeira Lei de Ohm

A primeira Lei de Ohm afirma que, ao percorrer um resistor (R) a corrente elétrica (i) é diretamente proporcional à tensão (U).U = R. i

Segunda Lei de Ohm

George Ohm realizou diversos experimentos envolvendo a eletricidade. Muitos destes experimentos estavam relacionados à resistência elétrica, e nestes, ele verificou que a resistência (R) de um resistor é diretamente proporcional ao comprimento (l) do resistor, inversamente proporcional à área da secção transversal (A) e depende do material do qual o resistor é feito. Esta relação é conhecida como a Segunda Lei de Ohm.

Energia Elétrica

A Energia Elétrica pode ser definida como a capacidade de trabalho de uma corrente elétrica. Como toda Energia é a propriedade de um sistema que permite a realização de trabalho. Ela é obtida através de várias formas. Logo, o que chamamos de “eletricidade” pode ser entendido como Energia Elétrica se no fenômeno descrito, a eletricidade realiza de trabalho por meio de cargas elétricas

EXERCÌCIOS COMENTADOS

1) Defina carga elétrica.Carga elétrica é uma propriedade que algumas partículas apresentam: os prótons (carga positiva) e os elétrons (carga negativa).2) Quais os tipos de carga elétrica? Como elas interagem?Há apenas dois tipos de cargas elétricas: positivas e negativas. Sua interação se dá por meio de forças atrativas (quando as cargas têm sinal diferente) e repulsivas (quando as cargas têm mesmo sinal).3) Defina corrente elétrica?É o nome dado ao movimento ordenado dos portadores de carga elétrica (elétrons) num dado meio (condutor). Sua intensidade é uma grandeza medida em ampères (A).4) O que faz com que elétrons em movimento caótico num fio condutor passem a se movimentar de maneira ordenada?A ação de um campo elétrico definido ou, de outra forma, uma diferença de potencial entre dois pontos.5) O que são condutores? E isolantes ou dielétricos?Condutores: materiais que apresentam facilidade em conduzir eletricidade devido à presença de portadores de carga livres (elétrons) em sua estrutura atômica. Ex.: metais. Isolantes ou dielétricos: materiais que são maus condutores por não possuírem portadores de cargas livres. Exemplo: madeira.6) O ar é condutor ou dielétrico? Ele pode conduzir eletricidade? Explique.O ar é um dielétrico. Sim, pode conduzir eletricidade desde que submetido a tensões elevadas como no caso de um relâmpago numa tempestade. A rigidez dielétrica do ar é de cerca de 10.000 V por cm.7) Defina a unidade ampère (A).Ampère é a unidade que usamos para medir intensidade de corrente elétrica. Equivale a 1 coulomb de carga fluindo por segundo através da secção reta de um condutor. 1A = 1C/s.8) Numa bateria de celular aparece a indicação 800mAh. Que grandeza física está sendo representada nessa indicação. Qual seu valor em unidade do SI?A indicação refere-se à carga máxima da bateria, no SI medimos carga em coulombs.Portanto:800 m A h = 800 (10-3) (C/s) (3600s) = 800 x 3,6 C = 2.880C9) Por um fio condutor passam 30C de carga em 2 minutos. Que intensidade de corrente elétrica média isso representa?Se passam 30C em 2 minutos e 1 A = 1 C/s temos que passam 30 C em 120 segundos.Por uma regra de três obtemos que passam 0,25 C a cada segundo ou 0,25 A.10)Quantos elétrons atravessam uma secção transversal reta de um fio condutor que é percorrido por 500 mA? Considere a carga de um elétron igual a 1,6 x 10-19C.Devemos lembrar que 500mA = 0,5 A ou 0,5 C/s. Dessa forma precisamos descobrir quantos elétrons juntos são necessários para obtermos 0,5 C de carga.Por uma regra de três temos: 1 elétron - 1,6 x 10-19Cx elétrons - 0,5 Cx = (0,5) / (1,6 x 10-19) ou x = 0,31 x 1019 elétronsA quantidade de elétrons por segundo é portando de aproximadamente 3,1 x 1018.11) O que é resistência elétrica?É uma grandeza física que traduz uma propriedade que os corpos têm, de oferecer maior ou menor dificuldade à passagem da corrente elétrica. A resistência de um corpo depende do material do qual ele é constituído bem como de suas dimensões.12) O que é o efeito joule? Cite um exemplo em que esse efeito é útil e outro em que é indesejado.É o nome dado à transformação de energia elétrica em energia térmica devido à passagem de corrente elétrica através de um corpo. É útil, por exemplo, na construçãode chuveiros ou aquecedores elétricos. É indesejado no processo de transmissão de energia elétrica através de cabos por causa das “perdas” que provoca.13) Como uma lâmpada incandescente produz luz?Por efeito joule o filamento é aquecido até uma temperatura na qual passa a brilhar produzindo luz.

14) Qual o efeito fisiológico da corrente elétrica no corpo humano? Há alguma aplicação médica desse efeito?O choque que é a contração involuntária dos músculos causados pela passagem de corrente elétrica. Há aplicações médicas como por exemplo em tratamentos fisioterápicos e em ressuscitação cardíaca (desfibrilação) com o uso do desfibrilador.15) É confiável fazer a leitura de uma bússola com a finalidade de orientação quando estamos próximos de aparelhos elétricos? Explique.Não porque correntes elétricas criam campos magnéticos próprios que interferem no campo magnético terrestre daquele local (que é fraco). Isso fará com que a bússola se alinhe a esse campo magnético modificado e nos forneça uma leitura não confiável.16) Qual o significado da indicação 127V – 60W rotulados numa lâmpada incandescente?127 V – indicação a tensão nominal na qual a lâmpada deve ser ligada; 60W – indica a potência da lâmpada, que é a quantidade de energia (em joules por segundo) que a lâmpada transforma quando funcionando na tensão nominal correta.17) (Unesp) Uma lâmpada incandescente (de filamento) apresenta em seu rótulo as seguintes especificações: 60 W e 120V. Determine:

a) a corrente elétrica i que deverá circular pela lâmpada, se ela for conectada a uma fonte de 120V.b) a resistência elétrica R apresentada pela lâmpada, supondo que ela esteja funcionando de nacordo com as especificações.

Resoluçãoa) Os dados do exercício são a potência elétrica e a tensão elétrica da lâmpada.P = 60 WU = 120VPara encontrar a corrente elétrica com estes dados utilizamos a equação da potência elétrica em um resistor.

P = U.i i = 60 / 120i = P / U i = 0,5 A

b) Agora que temos a corrente elétrica utilizamos a equação do resistor para encontrarmos o valor da resistência elétrica.

U = R.i R = 240Ω R = U / iR = 120 / 0,5CARTAZES AULA 40

CARTAZES AULA 41