SEQUÊNCIA DIDÁTICA PODCAST ÁREA CIÊNCIAS DA NATUREZA I FÍSICA - ENSINO MÉDIO

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1 SEQUÊNCIA DIDÁTICA PODCAST ÁREA CIÊNCIAS DA NATUREZA I FÍSICA - ENSINO MÉDIO Título do Podcast Área Segmento Duração A eletricidade Ciências da Natureza I Física Ensino médio 5min44seg. Habilidades: H30. Identificar tipos de forças expressando os resultados em linguagem matemática, quando necessário. H40. Identificar algumas formas de energia expressando-as em linguagem matemática quando necessário. H48. Identificar processos de eletrização, materiais condutores e materiais isolantes elétricos. H49. Relacionar elementos e grandezas mensuráveis de equipamentos e circuitos elétricos (carga elétrica, corrente, tensão, resistência, potência, força eletromotriz). Tempo Estimado: 30 minutos Materiais e recursos necessários: Cópia do roteiro do podcast A eletricidade. Livro de Física, volume 2, Novo Telecurso. Conteúdos: Carga elétrica Corrente elétrica Condutores e isolantes elétricos Força elétrica Energia elétrica Desenvolvimento: Antes de desenvolver essa atividade é imprescindível que você ouça atentamente o podcast A eletricidade. Caso você não o tenha escutado, ouça o áudio desse podcast que está disponível no Portal Eja. Caso haja interesse, você pode gravá-lo no seu telefone celular. Em caso de dúvida, procure o orientador de aprendizagem que lhe ajudará a localizar o podcast no Portal Eja. Além disso, se julgar conveniente, ouça novamente o áudio para sanar dúvidas que porventura apareceram enquanto ouvia. Depois disso você estará em condições de realizar as atividades aqui propostas. Iniciando a atividade Logo no início do podcast, o narrador reflete sobre a presença da eletricidade em situações que nem imaginamos que esteja presente. Depois desses exemplos, o locutor questiona: Como transformá-la (a eletricidade) em um bem comum a todos que traga conforto, segurança e comodidade?

2 Iluminação noturna -1 Fonte: Miranda, Exercício 1 Observe a ilustração e reflita sobre o questionamento anterior. Como você responderia a essa pergunta? Utilize o espaço abaixo para escrever sua resposta. Na sequência, o narrador afirma que: Lá na Grécia antiga, que você estudou nas aulas de História, já havia esforços para entender o mundo da força elétrica. Exercício 2 De acordo com o podcast, o que ocorria quando se esfregava um pedaço de âmbar na pele de algum animal? Descobriu-se que a eletricidade poderia ser conduzida em um fio, dependendo do material do qual era feito. Materiais nos quais a carga elétrica passa com facilidade são denominados condutores elétricos. Existem também aqueles materiais que não permitem que as cargas passem facilmente por eles. Estes são os materiais isolantes elétricos.

3 Exercício 3 Identifique os materiais listados na tabela abaixo indicando-os como condutores ou isolantes elétricos. Plástico Borracha Madeira Ferro Aço Vidro Cerâmica Cobre Ouro Corpo humano Os materiais podem apresentar comportamentos diferentes quando atritados. Alguns materiais têm mais facilidade para ganhar ou perder elétrons do que outros. Observe a tabela a seguir. Pele humana seca Couro Vidro Cabelo humano Nylon Lã Seda Alumínio Papel Algodão Isopor Filme de PVC PVC Teflon Carregados positivamente Carregados negativamente A tabela mostra uma relação de materiais ordenados de acordo com a sua capacidade de prender seus elétrons. Os materiais da parte superior da lista são aqueles que cedem elétrons mais facilmente (ficando positivos) quando estão em contato com algum outro material situado na parte inferior da lista. Os materiais da parte inferior da lista são aqueles que recebem elétrons mais facilmente (ficando negativos) quando em contato com algum outro material da parte superior da lista. Ou seja, os materiais da parte superior da lista tendem a ficar positivos e os da inferior da lista tendem a ficar negativos.

4 Exercício 4 Com base na tabela, indique a carga final quando atrita-se: Vidro e lã: Papel e lã: Isopor e algodão: Pele humana e isopor: Alumínio e PVC: Teflon e couro: O narrador comenta também que: (...) a força (elétrica) pode ser de atração ou de repulsão. Para determinarmos o valor da força de atração, ou de repulsão entre duas cargas elétricas levamos em consideração os valores das cargas e a distância entre elas. Exercício 5 Na aula 37 de Física, do livro do Novo Telecurso, apresentamos a expressão para o cálculo da força elétrica. Escreva no espaço abaixo essa expressão. Como ela é denominada?

5 Exercício 6 Para as cargas dispostas nas ilustrações a e b, determine o valor da força elétrica indicando se esta é de atração ou de repulsão. (Dado: = 10-6 ) a) + 2 C - 2 C 1 cm b) C C 5 cm

6 Ao final do podcast o narrador faz a seguinte reflexão: Um fato que vai impactar na mudança de hábitos da vida na sociedade contemporânea é a possibilidade de usarmos a eletricidade para a iluminação de casas e ruas. Era o dia invadindo a noite! A eletricidade chegara para ficar. Descobertos os usos dos fenômenos elétricos, houve a necessidade da busca por tecnologias para geração de eletricidade em grande escala. Isso para atender às necessidades que começavam a surgir. Iluminação noturna - 2 Fonte: Miranda, Exercício 7 A ilustração ao lado expressa o uso da energia elétrica em nossa sociedade moderna, como afirmado no texto acima. A foto é de um edifício comercial e foi clicada num domingo à noite. Nesse dia, não havia funcionários, exceto os profissionais que faziam a segurança. Observe que mesmo sem funcionários, todos os andares superiores estavam iluminados, o que denota um consumo desnecessário de energia elétrica. O seu uso desnecessário e descontrolado mostra que ainda existe a necessidade de conscientização da população para economizar energia elétrica. Que ações você propõe para reduzir esse consumo em sua casa e na sua cidade?

7 Exercício 8 E para finalizar as atividades elaborou-se o caça-palavras abaixo que traz os principais conteúdos que estudamos nessa sequência didática. Mãos a obra! Horizontais 3. Resina natural que se esfregada na pele de alguns animais atrai pequenos objetos como pelos e penas. 5. Elétrica, cinética e luminosa são alguns de seus nomes. 8. Partículas que se movimentam livremente na superfície de alguns materiais. 9. Força elétrica que surge ao colocarmos duas cargas elétricas de sinais opostos próximas uma da outra. 10. Seus avanços provocam grandes impactos na sociedade. Verticais 1. Utensílio de uso doméstico utilizado na transformação de energia elétrica em luz. 2. Fluxo organizado de elétrons. 4. Força elétrica que surge ao colocarmos duas cargas elétricas de mesmo sinal próximas uma da outra 6. Característica de materiais como o vidro e a borracha. 7. Característica de materiais como os metais.

8 Indicações: Condutores e isolantes. Disponível em: < Acesso em: 26 ago h15min. Anexo Gabarito comentado 1. Resposta pessoal. 2. O âmbar adquiria a capacidade de atrair pequenos objetos como pelos e penas. 3. Plástico Borracha Madeira Ferro Aço Vidro Cerâmica Cobre Ouro Corpo humano Isolante elétrico Isolante elétrico Isolante elétrico Condutor elétrico Condutor elétrico Isolante elétrico Isolante elétrico Condutor elétrico Condutor elétrico Condutor elétrico 4. Vidro e lã: vidro carregado positivamente e a lã carregada negativamente. Papel e lã: lã carregada positivamente e o papel carregado negativamente. Isopor e algodão: algodão carregado positivamente e o isopor carregado negativamente. Pele humana e isopor: pele humana carregada positivamente e o isopor carregado negativamente. Alumínio e PVC: : alumínio carregado positivamente e o PVC carregado negativamente. Teflon e couro: : couro carregado positivamente e o teflon carregado negativamente. 5. A expressão é conhecida como lei de Coulomb e sua representação matemática é: F elétrica = q 1. q 2 d 2 6. Uma carga é positiva e a outra carga é negativa. Surgirá uma força de atração entre elas. + 2 C - 2 C O valor da força elétrica de atração é dado pela expressão da lei de Coulomb. F elétrica = q 1. q 2 d 2 onde 1 cm

9 q 1 = 2 = q 2 = 2 = d = 1 cm = 0,01 m teremos então: F elétrica = (0,01) 2 F elétrica = ,0001 F elétrica = ,0001 F elétrica = ,0001 F elétrica = F elétrica = F elétrica = F elétrica = Expressando o valor em notação científica ficamos coms: = 3, teremos então: F elétrica = 3, F elétrica = 3, F elétrica = 3, F elétrica = 3,6.100 F elétrica = 360 N Esse é o valor da força de atração entre as duas cargas. As duas cargas são negativas. Surgirá uma força de repulsão entre elas C C 5 cm O valor da força elétrica de atração é dado pela expressão da lei de Coulomb. F elétrica = q 1. q 2 d 2 onde

10 q 1 = C q 2 = C d = 5 cm = 0,05 m teremos então: F elétrica = (0,05) 2 F elétrica = ,0025 F elétrica = ,0025 F elétrica = ,0025 F elétrica = F elétrica = F elétrica = F elétrica = Expressando o valor em notação científica ficamos com: = 2, teremos então: F elétrica = 2, F elétrica = 2, F elétrica = 2, F elétrica = 2, F elétrica = 2160 N Esse é o valor da força de repulsão entre as duas cargas. 7. Sugestões de respostas adaptadas a partir do site da Eletrobrás. Se possível, não use aparelhos elétricos durante o horário de pico, ou seja, o horário de maior consumo de energia (das 18h às 21h); Evite deixar os equipamentos em stand-by (modo de espera). Desligue os aparelhos da tomada quando não estiverem sendo usados; Na hora da compra, prefira eletrodomésticos com o Selo Procel, que indica aos consumidores quais são os modelos que consomem menos energia; Evite o uso de benjamins. O acúmulo de ligações na mesma tomada pode causar o seu aquecimento e aumentar as perdas elétricas; Para o aquecimento de água, dê preferência aos aquecedores solares. Além da economia na conta de luz, você estará ajudando a preservar o meio ambiente.

11 Ar condicionado Desligue o aparelho quando o ambiente estiver desocupado; Mantenha janelas e portas fechadas quando o ar condicionado estiver funcionando; Evite o calor do Sol no ambiente, fechando cortinas e persianas; Não tape a saída de ar do aparelho; Proteja a parte externa do ar condicionado da incidência do Sol, sem bloquear as grades de ventilação. Lâmpadas e iluminação Evite acender lâmpadas durante o dia. Utilize a luz solar, abrindo janelas, cortinas e persianas; Apague as lâmpadas dos ambientes desocupados; Teto e paredes internas pintados com cores claras refletem melhor a luz, diminuindo a necessidade de iluminação artificial; As lâmpadas fluorescentes são mais eficientes que as lâmpadas comuns (incandescentes). Televisão Desligue o aparelho se não houver ninguém assistindo; Evite dormir com a televisão ligada. Se ela tiver recursos de programação, use o timer. Computador Utilize os recursos de economia de energia para desligar o monitor e colocar o computador em estado de espera, se eles permanecerem sem uso após um determinado tempo; Não deixe monitor, impressora, caixa de som, estabilizador e outros acessórios do computador ligados sem necessidade. Celular, câmera e notebook Retire o aparelho da tomada quando a bateria estiver carregada. Geladeira e freezer Não deixe a porta aberta sem necessidade ou por tempo prolongado; Arrume os alimentos para que sejam rapidamente encontrados e deixe espaço entre eles para o ar poder circular; Não forre as prateleiras, pois isso dificulta a circulação de ar; Não use as serpentinas atrás do aparelho para secar panos de prato e roupas. Chuveiro elétrico Não use o chuveiro elétrico em horários de pico (das 18h às 21h), pois é um dos aparelhos que mais consomem energia; Quando não estiver fazendo frio, deixe a chave na posição "Verão"; Feche a torneira quando se ensaboar e procure reduzir o tempo do banho. Economizar água também é importante.

12 8. Referências: MIRANDA, E. A eletricidade. Disponível em: < stem.aspx>. Acesso em: 23 ago h22min. MIRANDA, E. Prédio iluminado a noite Fotografia. MIRANDA, E. Prédio iluminado a noite Fotografia. ELETROBRÁS. Dicas de economia de energia. Disponível em: < Acesso em: 28 ago h24min.