Energia: Conceitos, produção, consumo e experimentos demonstrativos. Ministrante: Janaína Rocha da Silva EXPERIMENTOS REALIZADOS NA OFICINA 1 MOTOR ELÉTRICO Material: 1 pilha grande Fio de cobre esmaltado fino (o suficiente para dar 8 voltas na pilha) 2 clipes (de escritório) 1 imã em barra Fita isolante Lixa Montagem: Primeiro pegue o fio de cobre e enrole na pilha, fazendo 7 voltas. Deve-se ter o cuidado de deixar uma sobra de fio de cobre em cada uma das pontas. Após, retira-se o fio da pilha e arrume-o de modo que as voltas não se separem, enrolando um pouco as pontas por dentro da bobina (o fio enrolado). Raspe totalmente com uma faca ou com uma lixa uma das pontas do fio. Na outra ponta, faça a mesma coisa, porém só até a metade. Desdobre os dois clipes (de modo a formar um gancho) e cole, com uma fita, a ponta de cada um nos polos da pilha. Grude o imã na pilha e coloque a bobina na parte do gancho dos clipes. A bobina começa a girar. Conceitos: Força magnética Campo magnético Corrente elétrica Energia elétrica Objetivos: Construção de um motor elétrico básico afim de discutir as relações entre os conceitos de eletricidade e magnetismo.
Discutir a importância e as contribuições do motor elétrico na nossa vida cotidiana, como também o desenvolvimento tecnológico. Discutir sobre fontes alternativas de energia, como também as formas de economizar energia. Atividades: Divida a turma em grupos. Peça que cada grupo elabore suas hipóteses sobre o funcionamento do motor elétrico do que ele é feito, como ele funciona. Após, discutir com a turma as hipóteses de cada grupo e fazer um resumo no quadro. Feito isso, distribui-se o material para a construção do motor elétrico para cada grupo. Montar o motor elétrico juntamente com os alunos, explicando para que serve cada componente do motor elétrico. Após ver o motor funcionando, retomar as hipóteses e discutir cada uma delas com a turma. 2 MOTOR GERADOR Material: 2 pedaços de madeira 2 cds usados dois LEDs parafusos, pregos, arruela, cola instantânea, elásticos, fita isolante, compasso, fios furadeira motor de dvd ou impressora 1 pedaço de mangueira 2 pedaços de papelão cortados com o diâmetro um pouco menor que o cd Montagem: Pegue os dois fios e prenda-os no motor com a fita isolante. Junte os dois pedaços de madeira (pode ser pregando ou colando), de modo a ficar um L. No canto direito, prenda o motor com 2 pregos grandes e elásticos. Com o compasso, faça 2 círculos no papelão com o diâmetro um pouco menor que o cd. Coleos um no outro e cole um cd em cada lado é melhor utilizar cola instantânea. Cuide para que tudo fique bem alinhado. Pressione com prendedores de roupa para que fixe bem a cola. Quando a cola estiver seca, faça um furo com a furadeira e passe um prego. Esse prego servirá
de manivela para fazer o gerador funcionar. Alinhe a roda de cd ao motor e prenda-a na madeira com um parafuso e a arruela. Utilize o pedaço de mangueira para deixar a roda alinhada ao motor. Cuide para que fique bem preso. Utilize o elástico para juntar a roda com o motor. Ligue as pontas dos fios ao LED. Pronto! Agora é só girar a manivela e verá o motor funcionando. Conceito: Transformação de energia mecânica em elétrica. Objetivos: Discutir a diferença entre o motor elétrico e o motor gerador. Discutir as transformações de energia mecânica em elétrica. 4 CHUVEIRO Podemos explicar como o chuveiro funciona em duas aulas, cada uma utilizando um experimento: a) transformar energia elétrica em térmica e b) diferença das posições morno e quente do chuveiro. Conceitos: Intensidade da corrente elétrica. Diferença de potencial ou Tensão elétrica. Resistência elétrica. Lei de Ohm. Potência elétrica. Efeito Joule Objetivos: Compreender a transformação de energia elétrica em térmica Efeito Joule. Demonstrar a relação entre a tensão e a corrente para resistores - Lei de Ohm. Determinar os valores da resistência elétrica do resistor de um chuveiro nas posições inverno e verão. Compreender o conceito de potência elétrica. Compreender o funcionamento de um chuveiro elétrico. Quantificar o consumo de energia elétrica domiciliar.
A - TRANSFORMAR ENERGIA ELÉTRICA EM TÉRMICA Material: 2 pilhas grandes Fio de cobre (2 pedaços de 20cm) Palha de aço (bom brill) Tigela de vidro Fita isolante Montagem: Abra a palha de aço e coloque na tigela de vidro. Com a fita isolante, uma as duas pilhas. Depois ligue um fio em cada extremidade da pilha. Aproxime o conjunto de pilhas e fios da palha de aço. Ela deve entrar em aquecer e imediatamente entrar em combustão. B - diferença das posições morno e quente do chuveiro. Materiais: 1 multímetro. Resistor de chuveiro comercial. Conta mensal domiciliar de energia elétrica. Procedimento: Com o multímetro, meça as resistências do chuveiro entre os pontos A-B, B-C e A-C. Anote os dados numa tabela.
Medidas das resistências Valores das Potências e correntes R(Ω) P(W) i(a) A - B B - C A - C Usando a Lei de Ohm, calcule usando a lei de ohm os valores da corrente e da potência entre os pontos A-B, B-C e A-C, quando estes pontos são submetidos a uma tensão (110V ou 220 V). Coloque estes valores na tabela. Agora vamos descobrir qual o gasto mensal do nossos banhos: com a conta mensal de energia de sua casa calculamos o valor considerando a potência do chuveiro e o tempo de duração do banho.
Energia elétrica consumida em kwh E = Consumo mensal de energia elétrica - Banhos Valor mensal da energia elétrica em R$ = Valor do preço de 1 kwh= Potência do chuveiro em kw P chuveiro= Duração do banho h Δt diário = Δt mensal = Valor mensal dos banhos = % do valor da conta mensal =