SUGESTÕES DE ATIVIDADES Fontes de Energia 1. CONSTRUÇÃO DE UM FORNO SOLAR Para demonstrar a utilização doméstica da energia solar, sugerimos a construção de um forno solar com os seus alunos. E por que não aproveitá-lo para preparar um lanche no forno construído? Esta é uma atividade relativamente fácil e económica e com uma duração de 2-4 horas. Pode aproveitar material reciclado para a construção do forno. Material 2 Caixa de cartão, com um mínimo de 2,5 cm2 de diferença entre uma e outra; 1 Folha de cartão extra; 1 Rolo de papel de alumínio; Tinta têmpera preta; Cola branca; Maços de jornal; Plástico ou vidro; Arame. Instruções: Siga os seguintes passos para construir o forno solar: 1. Pegue na caixa de cartão maior e corte-a ao meio. Uma metade será a base a outra será a tampa do forno. 2. Corte ainda uma folha extra de cartão, com a mesma altura da tampa, de forma a encaixar ao redor da base, esta formará a caixa lateral; marque uma linha ao redor da lateral, deixando cerca de 2 cm junto aos cantos, para a tampa; 3. Corte ao longo da linha, deixando quatro linguetas e cole, por dentro, o papel de alumínio; 4. Encaixa a segunda caixa dentro da abertura formada pela lateral até que as abas estejam horizontais e rentes ao topo. Coloque maços de jornal entre as duas caixas como suporte. 1
5. Marque as abas da caixa interior ao meio. Dobre-as para baixo até encaixarem ao redor do topo da lateral e enfie no espaço vazio entre a base e a lateral. Por fim, dobre as linguetas e enfie-as por baixo das abas da caixa interna até que obstruam os buracos nos quatro cantos. Cole os pedaços na forma em que estes estão dispostos. 6. Forre o interior da caixa interna com papel alumínio. 7. Para a tampa, meça a largura das paredes da base e calcule os cortes que formarão o refletor. Corte apenas três lados, já que o refletor será dobrado, usando o quarto lado como uma dobradiça. Cole plástico ou vidro do lado de dentro da tampa. Se usar vidro, prenda-o usando tiras extras de papelão. Deixe secar. 8. Encaixe a tampa e ligue, com arame, o tampo a uma das arestas laterais, de forma a escorá-la quando for aberta mais tarde. 9. Pinte um pedaço de cartão de preto e coloque dentro do forno. Está pronto a usar! 10. Para uma melhor eficiência, pode ainda colar finas tiras de papelão em baixo do pedaço de cartão para elevá-lo ligeiramente acima do fundo do forno. Retire o refletor e substitua-o por um que seja tão largo quanto (ou maior do que) toda a tampa. Assim, a luz será refletida para o forno de maneira mais eficiente. Vire o fogão com o fundo para cima e abra as abas do fundo. Coloque um painel de papelão folheado em cada espaço vazio que separa cada um dos dois espaços. O lado folheado deve está voltado para o centro do forno. Atenção: Na construção de refletores, é sempre aconselhável a utilização de óculos escuros para si e para os seus alunos. Para a construção de outros fornos solares ou de outras construções de energias renováveis pode consultar http://www.re-energy.ca. 2. CONSTRUÇÃO DE CIRCUITOS ELÉTRICOS SIMPLES Após o estudo das diversas fontes de energia, é importante que os seus alunos compreendam o funcionamento de alguns objetos do dia-a-dia. A lanterna, o rádio ou mesmo a televisão são alimentados por uma fonte de energia elétrica que funcionam através de uma pilha, por exemplo. Para perceber o funcionamento destes e de outros objetivos, pode construir, com os seus alunos, um circuito elétrico simples. O que é um circuito elétrico? Um circuito elétrico é uma ligação de elementos elétricos como resistores ou interruptores. 2
Material 1 Placa de madeira com dimensões de 20cm x 40 cm x 1cm; 10 Resistores com diferentes valores de resistência elétrica; 1 m de cabo (o mais fino possível) para ligações elétricas; 20 Garras jacarés; 2 Lâmpadas miniaturas (baixa voltagem); 2 Bocais compatíveis com as lâmpadas; 2 Suportes para pilhas AA; 4 Pilhas AA; Solda; 8 Pregos de comprimento em torno de 3 cm; 1 Multímetro; 1 Ferro de solda; 1 Fonte de tensão (opcional). Instruções: 1. Fixar os pregos, até meio, na placa de madeira e, de seguida, os bocais, como indicado na Figura 1. Figura 1 2. Ligue pedaços do cabo de ligação elétrica aos terminais de cada bocal e depois soldar as extremidades livres aos pregos que se encontram neles. A Figura 2 demonstra esta etapa: com pedaços de cabo será possível associar os bocais em série ou em paralelo. Figura 2
3. Deve soldar-se as garras jacarés aos terminais dos resistores, dos cabos que serão utilizados como pontes e aos terminais dos suportes para pilhas. A Figura 3 apresenta um resistor com as suas garras jacaré soldadas aos seus terminais. Figura 3 Através desta atividade, os alunos podem perceber o funcionamento da corrente elétrica, em associação em série ou em paralelo de resistores, medidas de voltagem e de intensidade de corrente elétrica, associação de geradores, circuitos com mais de uma fonte de energia ligada em fragmentos diferentes do circuito em pontos diferentes, podem pôr em prática uma série de procedimentos. 3. CONSTRUÇÃO DE UMA BICICLETA GERADORA DE ENERGIA A partir de uma bicicleta e da força humana é possível gerar energia para carregar os nossos equipamentos do dia a dia, como telemóvel ou o computador. É ainda uma forma divertida de fazer algum exercício físico! Então por que não construir uma bicicleta geradora de energia, onde os alunos possam carregar alguns equipamentos ao mesmo tempo que fazem algum exercício? Material: 1 Bicicleta antiga; 1 Pedaço de madeira 2m x 4m; Chave de porcas; 1 Correia de transmissão; Serrote; Díodo semicondutor; Parafusos ou pregos; Martelo; Máquina de Soldar; Fita métrica; Alicate; Chave de fendas; Motor (12V ou superior); Fita de aço perfurado (caso o motor não tenha suporte de montagem). 4
Instruções 1. Retire o pneu traseiro da bicicleta. Para isso, será necessário desapertar a roda traseira. Poderá utilizar uma bicicleta velha, já que a única parte que deverá funcionar é a corrente e os pedais. 2. Construa um suporte para elevar a bicicleta do chão. Este suporte pode ser construído a seu gosto e 3. dependendo da sua bicicleta. O importante é que a bicicleta este a cerca de 13-18 cm do chão. Deixamos alguns exemplos de suportes abaixo: Antes da construção, sugerimos que faça um plano em papel, para prevenir alguns erros! Use o serrote e o pedaço de madeira para esta construção. 4. Encaixe a correia de transmissão na bicicleta traseira. Meça a distância da roda até ao motor, certificando-se que o comprimento da correia de transmissão será suficiente. 5. Encaixe o motor no suporte. É recomendado um motor de 12V ou superior, mas a potência do motor vai depender do uso que quiser dar ao gerador de eletricidade. O motor deve ser montado a uma distância que fixe firmemente a correia de transmissão no veio do motor. O eixo da correia e o motor devem girar simultaneamente, sem que haja deslizamento entre eles. 6. Coloque um díodo em série (constituído pelo ânodo e cátodo) com o motor e a bateria. Certifique-se que é o díodo que permite que a corrente flua a partir do motor para a bateria. O cátodo do díodo deve estar virado para o terminal positivo da bateria. 7. Ligue a bateria ao díodo. O terminal negativo do motor deve estar ligado ao terminal negativo da bateria. O terminal positivo do motor deve estar ligado ao díodo, e este ao terminal positivo da bateria. 5
9. Ligue os cabos da bateria à máquina de soldar. Pode usar um adaptador para ligar a bateria à máquina de soldar ou poderá colar a bateria à máquina por forma a que o circuito esteja seguro. 10. Coloque a bicicleta no suporte com o motor. Uma vez seguro o motor à correia, irá necessitar de um multímetro para medir a tensão que é exercida quando pedala. Dependendo da força exercida, será possível alimentar pequenos aparelhos. Para outras construções pode consultar http://www.instructables.com/. 6