CADERNO DE EXERCÍCIOS 3F

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1 CADERNO DE EXERCÍCIOS 3F Ensino Fundamental Ciências da Natureza II Questão 1. Conteúdo Aplicação de máquinas simples (alavancas, rodas, roldana, plano inclinado, cunha ou parafuso) Habilidade da Matriz da EJA/FB H68 2. Aplicação do Princípio de Alavanca H68 3. Elementos que compõem a Alavanca H68 4. Aplicação do princípio de Alavanca na construção de pirâmides H68 5. A presença de Alavancas no Corpo H68 Humano 6. Tipos e Transformação de Energia H60, H61 7. Uso e Consumo de Energia Elétrica H66 1

2 Toda máquina, por mais complexa que seja, é uma combinação de máquinas simples. Estas são constituídas de uma só peça e funcionam com o esforço humano. Combinando várias máquinas simples, constroem-se máquinas compostas, que realizam tarefas mais complexas. As máquinas e os dispositivos capazes de multiplicar a força humana, transferir energia ou apenas facilitar o trabalho das pessoas, como as chaves de fenda, os interruptores de luz, os aparelhos elétricos, as rodas, as facas de cozinha, as rampas de acesso para cadeirantes são exemplos do emprego de máquinas simples. Observe alguns exemplos de máquinas simples: Roldana Alavanca Plano inclinado Cunha Roda Parafuso < Acesso em: 10 nov h52min. Antes de iniciar as atividades, revise os temas em estudo. Obtenha a informação de que necessita para resolver as atividades propostas nas sugestões a seguir: Livro Novo Telecurso: Aula 55 Alavancas (Página 87); Aula 53 O gerador Elétrico (Página 53); Aula 52 - Motor Elétrico (Página 72). Acesso à Teleaula e aos Materiais Diversos no Mapa Curricular: Portal EJA Área do Aluno Mapa Curricular Ensino Fundamental Ciências da Natureza II Conteúdo Curricular: Leis do Movimento. 2

3 1. Conforme vimos, toda máquina é um conjunto de máquinas simples que transforma uma força aplicada a um ponto para outro ponto do espaço, ampliando ou modificando uma ação, ou transformando-se em um outro tipo de energia. Identifique que tipo de máquina simples (alavanca, roda, roldana, plano inclinado, cunha ou parafuso) é utilizado nas situações representadas nas imagens a seguir. < vrm2vlidklu/uttsuuky_ui/aaaaaaaaasi/ erfwxj77_im/s1600/po%25c3%25a7o.jpg>. Acesso em: 11 nov h48min. < Acesso em: 11 nov h53min. < Acesso em: 11 nov h. < io/gangorra.jpg>. Acesso em: 11 nov nov h08min. < Acesso em: 11 nov h20min. < KML6s3YvZiw/UfbL7lcR7eI/AAAAAAAACOg/FsIsIw6C ddw/s1600/guindaste_01.gif>. Acesso em: 11 nov h22min. < dutos/-saca-rolhas-manual _38515_ad1_g.jpg>. Acesso em: 11 nov h34min. < Acesso em: 11 nov h39min. < Acesso em: 11 nov h44min. 3

4 2. O princípio das alavancas está diretamente associado ao conceito de equilíbrio, e, graças ao estudo desse princípio, muitos instrumentos e dispositivos foram construídos para facilitar a vida humana. Um dos principais cientistas da Antiguidade, Arquimedes de Siracusa (287 a.c. 212 a.c), disse a seguinte frase para se referir a função das alavancas. Certamente ele exagerou em dizer que moveria o mundo, mas o que ele quis dizer é que a aplicação desta simples máquina é muito ampla, podendo ser empregada nos mais diversos objetos e dispositivos para facilitar a execução de um trabalho, pois é capaz de multiplicar em muitas vezes a força empregada sobre ela. 2. Observe esses objetos e identifique quais deles funcionam segundo o princípio das alavancas. Pé de cabra Alicate de unha Tesoura < tm>. Acesso em: 11 nov h17min. < Acesso em: 11 nov h22min. Furadeira < alog/product/cache/1/image/9df78eab33525 d08d6e5fb8d27136e95/7/0/702512_ampliad a.jpg>. Acesso em: 11 nov h25min. Furador de papel Uma bolsa e seu zíper < 9/organizador-de-bolsa-com-ziper-pretobolsa.jpg>. Acesso em: 11 nov h26min. < ns/produtos/furadeira_de_impacto_hitachi.jpg>. Acesso em: 11 nov h31min. < thickbox/perfurador-de-papel-genmes jpg>. Acesso em: 11 nov h35min. 4

5 3. Conforme vimos, uma alavanca é formada por três elementos: o ponto de apoio, a força resistente (o peso do objeto) e a força potente (força utilizada para erguer ou mover o objeto). Vamos analisar algumas situações para entender melhor a dinâmica dessa máquina simples, porém de grande utilidade para a humanidade. a. Observe o leão e o coelho. Será que é possível que estejam em equilíbrio em um ou mais desenhos? Marque o(s) caso(s) em que realmente ocorreu o equilíbrio entre os dois animais Justifique sua resposta. < Acesso em: 11 nov h21min. 5

6 4. Leia o texto abaixo: A construção das Pirâmides do Egito Mesmo após séculos, a construção das pirâmides do Egito sempre gera discussões entre os grandes estudiosos, além de instigar a imaginação das pessoas. Há quem diga, por exemplo, que seres extraterrestres arquitetaram e construíram as pirâmides. É difícil imaginar como uma civilização que dispunha de poucos recursos tecnológicos como a que temos nos dias atuais, conseguiu realizar construções que atravessam séculos de existência. Vários modelos foram criados para explicar a construção das pirâmides. Descobertas arqueológicas indicam o uso e máquinas fundamentais como alavancas e planos inclinados. De acordo com esses modelos, depois de projetadas por arquitetos e aprovadas pelos farós, essas grandiosas construções envolviam várias etapas inicias, como a escolha e o nivelamento do terreno. Nas pedreiras os enormes blocos de calcários e as rochas precisas usadas no interior das pirâmides eram cortadas em dimensões exigidas para serem transportadas até o local das construções. Na construção das pirâmides os blocos eram carregados para as camadas superiores como o uso de planos inclinados e alavancas. Os planos inclinados eram construídos com cascalho e lama do Rio Nilo e reforçadas com toras de madeiras. < Acesso em: 11 nov h56min. Reúna-se com seus colegas para discutir de que forma a construção das pirâmides foi possível com a utilização dos planos inclinados. Façam um desenho que exemplifique a movimentação das pedras por esse dispositivo para a construção da obra. 6

7 5. Será que em nosso corpo há a aplicação de dispositivos como aqueles que conhecemos para o funcionamento do corpo e produção de movimento? Pare e pense. Vamos analisar algumas ilustrações para saber se algum dos princípios que conhecemos são utilizados no organismo humano, observe as ilustrações: Sistema Digestório Perna Braço e Antebraço Pulmão Quais das opções representam a aplicação do princípio de alavancas? 7

8 6. A energia não é criada nem destruída, ela se transforma, passando de um corpo para outro ou de um lugar para outro. Um exemplo deste princípio é o motor do carro que, quando acionado, transforma a energia química da reação de combustão em energia cinética (que produz movimento), fazendo com que as rodas girem e o carro se movimente. A seguir, veja alguns tipos de energia existentes: < Acesso em: 11 nov h59min. Identifique uma situação ou um aparelho correspondente que exemplifique cada uma das conversões de energia listadas abaixo. Siga o exemplo: Energia Elétrica Mecânica Exemplo: Motor do Liquificador Energia Mecânica Elétrica Energia Elétrica Térmica Energia Térmica Elétrica Energia Química Mecânica Energia Química Elétrica 8

9 7. Alguns aparelhos consomem mais energia do que outros. Vamos analisar o gráfico abaixo para entender como ocorre o consumo de energia elétrica pelos eletrodomésticos. Observe os dados e, em seguida, responda às questões. Uso doméstico de energia elétrica < < com/hpcopel/root/nivel2.jsp?end ereco=%2fhpcopel%2froot%2fp agcopel2.nsf%2f0%2f9c83b513 1AF54B1B032573EC005D8B0D>. Acesso em: 11 nov h41min. Com base nos dados expostos pelo gráfico, organize os aparelhos em ordem decrescente de consumo de energia na tabela abaixo: Aparelho Consumo 9

10 Gabarito Comentado 1. (H68) ROLDANA < vrm2vlidklu/uttsuuky_ui/aaaaaaaaasi/ erfwxj77_im/s1600/po%25c3%25a7o.jpg>. Acesso em: 11 nov h48min. ALAVANCA < Acesso em: 11 nov h53min. PLANO INCLINADO < Acesso em: 11 nov h. ALAVANCA < io/gangorra.jpg>. Acesso em: 11 nov nov h08min. RODA < Acesso em: 11 nov h20min. ROLDANA < KML6s3YvZiw/UfbL7lcR7eI/AAAAAAAACOg/FsIsIw6C ddw/s1600/guindaste_01.gif>. Acesso em: 11 nov h22min. PARAFUSO < dutos/-saca-rolhas-manual _38515_ad1_g.jpg>. Acesso em: 11 nov h34min. CUNHA < Acesso em: 11 nov h39min. ALAVANCA / RODA < Acesso em: 11 nov h44min. 10

11 2. (H68) Pé de cabra (ALAVANCA) Alicate de unha (ALAVANCA) Tesoura (ALAVANCA) < tm>. Acesso em: 11 nov h17min. < Acesso em: 11 nov h22min. < alog/product/cache/1/image/9df78eab33525 d08d6e5fb8d27136e95/7/0/702512_ampliad a.jpg>. Acesso em: 11 nov h25min. Uma bolsa e seu zíper (NÃO É ALAVANCA) /organizador-de-bolsa-com-ziper-pretobolsa.jpg>. Acesso em: 11 nov h26min. Furadeira (NÃO É ALAVANCA) < ens/produtos/furadeira_de_impacto_hitachi.jpg>. Acesso em: 11 nov h31min. Furador de papel (ALAVANCA) < thickbox/perfurador-de-papel-genmes jpg>. Acesso em: 11 nov h35min. 3. (H68). Somente no quadro três os animais ficaram em equilíbrio. Quando o coelho está próximo ao ponto de apoio, a força aplicada sobre a alavanca é mais amplificada, obtendo o equilíbrio entre os dois animais. Uma das formas para saber se a gangorra entrará em equilíbrio é multiplicar a distância de cada animal entre o ponto de apoio pelo peso de cada um. Para equilibrar-se, o resultado da multiplicação deve ser igual, pois se for diferente a gangorra se desequilibrará. 11

12 4. (H68). O plano inclinado é uma das hipóteses sugeridas pelos historiados para a construção das pirâmides. O desenho abaixo ilustra o desenvolvimento deste tipo de obra, utilizando o plano inclinado para a movimentação dos enormes blocos de pedra. Imagina-se que a superfície era preparada com algum fluido que facilitasse o deslizamento dos blocos. < Acesso em: 11 nov h57min. 12

13 5. (H68). Tanto a perna como o braço e antebraço movimentam-se através do princípio de alavanca, com o auxílio das articulações que permitem o movimento da estrutura óssea. Sistema Digestório (Não é Alavanca) Perna (Alavanca) Braço e Antebraço (Alavanca) Pulmão (Não é Alavanca) 6. (H60/H61) Energia Elétrica Mecânica Exemplo: Motor do Liquificador Energia Mecânica Elétrica Exemplo: Usina Hidrelétrica Energia Elétrica Térmica Exemplo: Ferro de Passar Energia Térmica Elétrica Exemplo: Usina Nuclear Energia Química Mecânica Exemplo: Motor do Carro Energia Química Elétrica Exemplo: Pilha 13

14 7. (H66) Aparelho Consumo Geladeira e Freezer 30% Chuveiro Elétrico 25% Iluminação 20% Televisão 10% Ferro Elétrico 6% Máquina de Lavar 5% Outros 4% 14