EFEITOS FISIOLÓGICOS DA CORRENTE ELÉTRICA

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1 ESCOLA ESTADUAL JOÃO XXIII A Escola que a gente quer é a Escola que a gente faz! NATUREZA DA ATIVIDADE: PLANO DE INTERVENÇÃO PEDAGÓGICA DISCIPLINA: FÍSICA Educando para a Modernidade desde 1967 ASSUNTO: CORRENTE ELÉTRICA, RESISTÊNCIA ELÉTRICA E CHOQUE ELÉTRICO; POTÊNCIA DOS EQUIPAMENTOS E CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA; CIRCUITOS ELÉTRICOS E DISPOSITIVOS DE CONTROLE. PROFESSORA: MARILENE MARIA DE CARVALHO ALUNO (A): EFEITOS FISIOLÓGICOS DA CORRENTE ELÉTRICA Quando se estabelece uma diferença de potencial entre dois pontos do corpo humano, flui através dele uma corrente elétrica, cuja intensidade depende dessa diferença de potencial e da resistência elétrica entre os pontos citados. A sensação de choque e suas consequências são devidas à corrente elétrica que circula através do corpo. A resistência elétrica entre dois pontos do corpo depende dos pontos considerados e, também, da umidade da pele. Excluindo a resistência da pele, a resistência entre as orelhas, por exemplo, vale cerca de 100 Ω; entre uma mão e um pé, seu valor aproximado é de 500 Ω. A resistência da pele seca tem valor próximo de Ω, ao passo que a da pele úmida aproxima-se de 1000 Ω. A sensação de choque elétrico surge quando passam pelo corpo correntes de intensidades superiores a 1 ma. Acima de 10 ma, observa-se dor e dificuldade em soltar-se, o que se atribui à contração muscular. Por volta de 20 ma a respiração torna-se difícil, podendo cessar totalmente antes que se atinja 80 ma. As correntes fatais são aquelas cujas intensidades situam-se entre 100 ma e 200 ma. Por volta de 100 ma, as paredes ventriculares do coração passam a executar contrações descontroladas, o que se denomina fibrilação. Correntes acima de 200 ma já não são tão perigosas, pois as contrações musculares são tão violentas que o coração fica travado, não ocorrendo a fibrilação, aumentando, assim, as possibilidades de sobrevivência. Observemos que, ao contrário do que se pensa comumente, as correntes elétricas mais perigosas têm intensidade relativamente baixas (100 ma a 200 ma), podendo ser obtidas em eletrodomésticos comuns de 110 V ou 220 V. As correntes mais intensas, embora provoquem desmaios e fortes queimaduras, não causam a morte se o socorro é imediato. Pessoas acometidas de choques causados por altas tensões reagem, em geral, mais rapidamente à respiração artificial do que aquelas afetadas por choques motivados por baixas tensões. O socorro a uma vítima de choque começa pelo corte da tensão elétrica causadora do mesmo. Isto deve ser feito interrompendo-se o circuito. Na impossibilidade dessa interrupção, sugere-se puxar ou empurrar a pessoa com um material isolante, como, por exemplo, uma corda, um pedaço de madeira seca, etc. Esse primeiro socorro deve ser feito o mais rápido possível, pois a resistência da pele na região do contato elétrico diminui, o que provoca elevação da intensidade de corrente. Entretanto, deve-se tomar o cuidado de não provocar contatos indevidos com a pessoa afetada pelo choque, pois a reação instintiva de puxá-la manualmente pode provocar mais uma vítima. Se, após livrar-se da corrente, a pessoa estiver inconsciente e sem respirar, a respiração artificial deverá iniciar-se imediatamente. O processo de ressuscitação não deve ser interrompido, até que um médico admita não haver mais esperanças. Isso pode durar até oito horas. Observe-se que a atual ausência de pulso não significa, necessariamente, que a vítima não sobreviverá. Bicuola, G. J.; Bôas, N. V.; Doca, R. H.Tópicos de Física Eletricidade vol. 3 8ª edição reformulada Saraiva, SP. P. 92 (QUESTÃO 01) De acordo com o texto anterior, responda às questões. (A) Qual o objetivo do texto? (B) Qual a condição necessária para ocorrer o choque elétrico? (C) Qual o efeito da umidade para a passagem da corrente elétrica?

2 (D) Faça uma comparaçaõ entre os valores da corrente elétrica na pele úmida e na pele seca. Utilize, além da relação entre os valores, o conceito de proporcionalidade. (E) O que causa a sensação de choque elétrico? (F) Qual o erro mais comum ao se avaliar as condições que geram os choques elétricos? (G) Qual a primeira providência a ser tomada quando for socorrer uma pessoa vítima de choque elétrico? (H) Ao socorrer uma pessoa vítima de choque elétrico, o que fazer para que o socorrista não se torne uma nova vítima? (QUESTÃO 02) O relógio de luz é um medidor da energia elétrica consumida em uma residência. O medidor de ponteiros é constituído de quatro reloginhos. O sentido de movimento dos ponteiros é o sentido crescente de numeração. Inicie a leitura pelo 1º relógio à esquerda e, a seguir, leia os demais da esquerda para a direita. A leitura é sempre o último algarismo ultrapassado pelo ponteiro no seu sentido de rotação. O valor obtido é expresso em kwh. Assim, no dia 10 de junho os reloginhos de uma residência apresentaram o seguinte aspecto: A leitura é, então, 4627 kwh. A figura abaixo representa o aspecto dos reloginhos depois de um mês, isto é, no dia 10 de julho: Sejam: E a energia elétrica consumida entre os dias 10 de junho e 10 de julho; C o custo da energia elétrica consumida durante um mês por um chuveiro elétrico dessa residência, que funciona 1,0 hora por dia. A potência do chuveiro é de 4,0.10³ e o preço de 1 kwh é de R$ 0,29. Assinale a alternativa correta.

3 (QUESTÃO 03) O Programa Brasileiro de Etiquetagem (PBE) visa à conservação de energia, e atua por meio de etiquetas informativas, com o objetivo de alertar o consumidor quanto à eficiência energética de alguns dos principais eletrodomésticos nacionais. Na etiqueta abaixo são fornecidas informações sobre uma lavadora automática cujo ciclo de lavagem é de 10 minutos. O aparelho que, ligado durante 10 minutos, transforma a mesma energia que a lavadora, em um ciclo, é (A) um secador de 110 V 370 W. (B) uma lâmpada de 220 V 100 W. (C) um chuveiro de 220 V 2500 W. (D) um aquecedor de 220 V 2200 W. (E) um rádio de 110 V 37 W. (QUESTÃO 04) A figura mostra quatro passarinhos pousados em um circuito no qual uma bateria de automóvel alimenta duas lâmpadas. Ao ligar-se a chave S, o passarinho que pode receber um choque elétrico é o de número (A) I (B) II (C) III (D) IV

4 (QUESTÃO 05) Para proteger a rede elétrica de um apartamento, existe um disjuntor de 30 A. Esse disjuntor interrompe (desarma) o circuito, impedindo que a fiação se queime, no caso de a corrente superar o valor de 30 A. Nesse apartamento, existem os seguintes eletrodimésticos, com as respectivas potências: chuveiro (2800 W), geladeira (100 W), televisor (50 W), ferro de passar (2500 W) e forno de micro-ondas (1500 W). Considerando-se que a voltagem desse apartamento e de todos os eletrodomésticos seja 110 V, assinale a alternativa que apresenta os eletrodomésticos que podem ser ligados simultaneamente, sem desarmar o disjuntor. (A) Chuveiro, geladeira e televisor. (B) Geladeira, televisor, ferro de passar e forno de micro-ondas. (C) Ferro de passar e forno de micro-ondas. (D) Chuveiro e ferro de passar. (E) Chuveiro e micro-ondas. (QUESTÃO 06) O choque elétrico, perturbação de natureza e efeitos diversos, que se manifesta no organismo humano quando este é percorrido por uma corrente elétrica, é causa de grande quantidade de acidentes com vítimas fatais. Dos diversos efeitos provocados pelo choque elétrico, talvez o mais grave seja a fibrilação, que provoca a paralisia das funções do coração. A ocorrência da fibrilação depende da intensidade da corrente elétrica que passa pelo coração da vítima do choque. Considere que o coração do indivíduo descalço submetido a um choque elétrico, na situação ilustrada na figura adiante, suporte uma corrente máxima de 4 ma, sem que ocorra a fibrilação cardíaca, e que a terra seja um condutor de resistência elétrica nula. Sabendo que a corrente percorre seu braço esquerdo, seu tórax e suas duas pernas, cujas resistências são iguais a, respectivamente, 700 Ω, 300 Ω, 1000 Ω e 1000 Ω, e que, nessa situação, apenas 8 % da corrente total passam pelo coração. Calcule, em volts, a máxima diferença de potencial entre a mão esquerda e os pés do indivíduo para que não ocorra a fibrilação cardíaca. Despreze a parte fracionária de seu resultado, caso exista. (QUESTÃO 07) A vida na Terra e a própria humanidade dependem da energia sob forma de luz e de calor, recebida do Sol e, em particular, das relações Sol-Terra que regem grande parte do meio ambiente. Um meio mais sofisticado de captar a energia solar é aquele que utiliza células solares fotovoltaicas, dispositivos que geram diferenças de potencial quando iluminados pela luz do Sol. A utilização dessas células teve início com os satélites artificiais, por ocasião da corrida espacial dos anos O circuito elétrico representa a esquematização de um painel de células solares fotovoltaicas, e o gráfico mostra a potência elétrica gerada pelo painel em função da tensão, medida pelo voltímetro V, variando-se a resistência elétrica R em uma ampla faixa de valores. Nessas condições, o valor da resistência elétrica R do circuito, que permite a geração da potência elétrica máxima pelo painel, em ohms, é aproximadamente igual a (A) 2,2 (B) 3,8 (C) 4,2 (D) 5,4 (E) 6,8

5 (QUESTÃO 08) Na figura, temos a ilustração de um chuveiro elétrico, com suas especificaçãos impressas e o esquema da parte interna, destacando-se o resistor, a chave e os pontos onde ela se conecta para regular a temperatura desejada da água, ou seja, inverno (água quente) e verão (água morna). Das afirmações a seguir, quais são corretas? I No verão, a chave conecta em A e a resistência elétrica, nesse caso, vale 11 Ω. II No verão, a chave conecta em B e a resistência elétrica, nesse caso, vale 11 Ω. III No inverno, a chave conecta em A e a resitência elétrica, nesse caso, vale 11 Ω. IV No inverno, a chave conecta em B e a resistência elétrica, nesse caso, vale 11 Ω. V No inverno, a chave conecta em A e a resistência elétirca, nesse caso, vale 7,3 Ω. (QUESTÃO 9) Uma estudante que ingressou na universidade e, pela primeira vez, está morando longe da sua família, recebe a sua primeira conta de luz: Se essa estudante comprar um secador de cabelos que consome 1000 W de potência e considerando que ela e suas 3 amigas utilizem esse aparelho por 15 minutos cada uma durante 20 dias no mês, o acréscimo em reais na sua conta mensal será de (A) R$ 10,00 (B) R$ 12,50 (C) R$ 13,00 (D) R$ 13,50 (E) R$ 14,00 (QUESTÃO 10) Uma cidade do Brasil tem um consumo anual de energia elétrica da ordem de 1600 GWh. Esse valor equivale, aproximadamente, a 0,4 % da energia elétrica total produzida, no Brasil, em um ano. Considere a tabela a seguir, com o nome, o símbolo e o fator multiplicador de alguns prefixos usados na Física. Com as informações do texto e da tabela, conclui-se que a energia elétrica total gerada no Brasil, em um ano, é um valor próximo de Respostas: (A) kwh (B) ³ MWh (C) 400 GWh (D) 400 TWh (E) 4 TWh 2) D 3) D 4) C 5) A 6) 75 V 7) E 8) II e V 9) B 10) D