domingo, 16 de setembro de 2012

Trabalho de pesquisa - Aplicações do Campo Elétrico


A) Pesquisar e fazer um resumo sobre as aplicações do campo elétrico listadas abaixo. Citar as fontes de pesquisa. Pode ser digitado.
- Blindagem eletrostática (explicar o que é, em que tipo de material ocorre, como proteger um aparelho contra influências elétricas, exemplos de dispositivos que são blindados por condutores).
- Experiência da gaiola de Faraday (quem realizou, o que ela comprovou, aplicações).
- Rigidez dielétrica de um isolante (o que é, como um material isolante pode se tornar condutor, exemplos).
- Centelha elétrica (que fenômeno é esse, em que situação pode-se observá-la)
- Relâmpago e trovão (o que são, o que é preciso para ocorrer esses fenômenos).
- Poder das pontas (que fenômeno é esse, ao que ele está relacionado, porque ocorre esse fenômeno, o que acontece nas proximidades da região pontiaguda).
- Para-raios (como funcionam, quem inventou, que experiência ele realizou, em que consiste esse dispositivo, como ele protege, qual a distância da ação protetora do para-raios, para-raios em aviões).

B) Responda:
1)      Há uma crença popular segundo a qual “um raio não cai nunca duas vezes em um mesmo lugar”. Levando em conta o poder das pontas e a formação dos raios, você julga que esta crença tem algum fundamento científico? Justifique.
2)      Uma pessoa encontra-se em um campo plano, quando é surpreendida por uma tempestade. Para se proteger da chuva, ela se esconde sob a copa de uma árvore isolada no meio do campo? Isto é arriscado? Por quê? Justifique.
3)      Existe uma lenda que relata que espelhos dentro de casa atraem raios, por isso deve-se manter fechadas as cortinas durante as tempestades de raios. Faz algum sentido essa preocupação. Justifique sua resposta.

Atividade: Pressão


Fisicamente, a pressão é dada pelo quociente entre o módulo da força aplicada perpendicularmente a uma superfície e a área dessa superfície.  p = F/A
No SI, a unidade de medida de pressão é o Newton por metro quadrado (N/m²), também denominada pascal (Pa) em homenagem ao filósofo, físico e matemático Blaise Pascal (1623 – 1662).
Esta expressão indica que, quanto menor for a área de contato, maior será a pressão exercida.

Atividade experimental
Qual é a pressão (em N/m2) que seus pés exercem sobre o chão? Para realizar esta atividade, é preciso saber sua massa e a área de contato entre seus pés e o solo. Adote g = 9,8 N/Kg e calcule o seu peso em newtons. Calcule a área da região de contato desta maneira (por aproximação): meça o perímetro do tênis com um barbante; depois, forme um retângulo que mais se aproxime da área de seus pés, meça os lados e calcule-a. Discuta com os colegas as respostas obtidas e outras maneiras de calcular a área de contato.
1) Calcule a pressão que você faz sobre o solo quando está só com um pé apoiado no chão

2) Após realizar este experimento, você pode explicar:
a)      Por que um faquir (homem Hindu) consegue deitar em uma cama com muitos pregos?
b)      Por que lâminas de barbear, facas e tesouras vão perdendo o corte ao serem utilizadas?
c)      Em filmes, é muito comum ver as aventuras que ocorrem em ambientes gélidos, como nos pólos ou em grandes cadeias montanhosas. Nesses casos, vemos pessoas usando botas com cravos aplicados ao solado e pessoas utilizando esquis. Justifique o uso desses equipamentos e explique em que situações são mais eficazes.
d)     Um prego é colocado entre dois dedos, que produzem a mesma força, de modo que a ponta do prego é pressionada por um dedo e a cabeça do prego é pressionada pelo outro. Por que o dedo que pressiona o lado da ponta sente dor?

Física Experiência - Calor Específico


Material:
Dois recipientes de plástico pequenos, 1/2 xícara de água, 1/2 xícara de areia - ou terra, um termômetro.           
Procedimento:
- Coloque a água em um recipiente e a areia em outro.
- Deixe os dois na geladeira até esfriar.
- Depois leve os dois recipientes para o sol por 15 minutos.
- Meça, com o termômetro, a temperatura de cada um deles.

O que acontece?       
A temperatura da areia fica maior que a temperatura da água.       
Por que acontece?
O calor específico da água é maior que o da areia. Isso explica porque, pela manhã, em regiões litorâneas a areia está mais quente que a água, pois a água necessita de maior quantidade de calor para sofrer a mesma variação de temperatura.
Observação: Na prática, quanto maior for o calor específico, maior o tempo necessário para que a substância altere sua temperatura. A água é uma das substâncias que apresenta maior calor específico. Comparada com o Silício (componente da areia), a água necessita 5,5 vezes mais calor para aquecer 1,0ºC. Desta forma, a areia da praia aumenta em torno de 5,5ºC enquanto que a água do mar aumenta 1,0ºC, no mesmo tempo.

Atividade: Medir o volume de uma pedra


Materiais: pedra, copo transparente, água, seringa graduada e caneta (tipo marcador de texto)

Procedimento:
1º Colocar água até determinada altura do copo transparente;
2º Anotar com a caneta a altura inicial da água (no copo);
3º Mergulhar a pedra no copo;
4º Marcar a nova altura de água (no copo);
5º Com seringa graduada, retirar o volume de água que existe entre as duas marcas;
6º Obter o volume da pedra.

1)    Anotar as conclusões do grupo e o resultado obtido do volume da pedra (de acordo com o SI e utilizando algarismos significativos):
Responder:
2)    Por que não é possível medir o volume da pedra somente com um instrumento de medida convencional (régua, trena, fita métrica)?
3)    Em quais situações (tipo de superfície e formato) esse procedimento é necessário e válido?
4)    Cite dois exemplos de objetos que poderiam ser medidos a partir desse procedimento.
5)    Qual é a importância da utilização dos algarismos significativos no dia a dia?

Atividade sobre velocidade média - Física e Trânsito:Discutindo com o Guarda

Richard Philips Feynman (1918-1988), foi um físico que ficou mundialmente famoso por suas contribuições ao ensino de Física, entre outras coisas (não menos importantes, como por exemplo o prêmio Nobel de Física de 1965). O texto a seguir é um exemplo de como ele tornava a aparentemente simples questão da velocidade em um complexo desafio ao raciocínio.
Suponha que um educadíssimo e calmíssimo guarda de trânsito tenha parado uma jovem e decidida motorista que o tenha ultrapassado em alta velocidade. Dirigindo-se à simpática motorista, ele avisa:
      - Vou multá-la por excesso de velocidade. - E, para sua total e completa infelicidade, completa: - A senhorita estava a 100 quilômetros por hora.
A jovem, que não estava nem um pouco inclinada a pagar uma multa, responde no ato:
      - Impossível. Como posso ter estado a 100 quilômetros por hora, se só estou dirigindo, no máximo, há sete minutos?
      O guarda (não esqueça, era educadíssimo e calmíssimo), com toda a paciência do mundo, afirma: 
      - Minha senhora, o que eu quis dizer é que se continuasse andando como estava, em uma hora teria percorrido 100 km...
      Mas a jovem não desiste e responde:
      - No momento em que o senhor fez sinal para que eu parasse, eu tinha tirado o pé do acelerador e, de fato, meu carro estava parando. Assim, se eu continuasse como estava, jamais percorreria os 100 quilômetros em uma hora, ou em qualquer intervalo de tempo! Além disso, no quarteirão seguinte há um muro que corta esta rua, impedindo o trânsito. Como então eu poderia percorrer seus 100 quilômetros?
      O guarda atinge aqui o seu limite máximo de paciência e, tentando conter seus impulsos mais primitivos, diz-lhe em tom alterado:
      - Olhe, o que eu quis dizer é que o velocímetro do seu carro devia marcar 100 quando eu lhe pedi para parar!
Dá-se então a crise total. A menina olha inocentemente para o guarda e afirma com muita calma:
      - O velocímetro deste carro está quebrado e, de fato, não pode marcar nada em absoluto, o que significa que não poderia marcar 100 ou qualquer outra coisa.
      O guarda, agora pálido, fecha os dentes e, após um profundo suspiro, fala em tom grave, mal conseguindo se conter:
     - Certo! O velocímetro do seu carro está quebrado e se a senhora continuasse avançando como estava, terminaria por se chocar contra o muro no fim da rua. Resta o fato de que, no segundo em que eu a vi, a senhora percorreu inegavelmente 28 metros... Portanto, vou multá-la por apresentar a velocidade de 28 metros por segundo nesse intervalo de tempo!...
     Muito provavelmente, você ache que isso já seria suficiente para fechar a discussão, e talvez eu ache também, mas a jovem sentada à direção do veículo não tinha a mesma opinião e, com um sorriso irônico, contra-atacou o guarda, afirmando:
     - Sim! Mas não há nenhuma lei que me proíba de andar 28 metros por segundo. O que existe realmente é uma lei proibindo que eu ande a 100 quilômetros por hora!...
      Finalmente, o equilíbrio emocional do guarda sofre ruptura total, enquanto ele grita:
      - Mas dá na mesma! Na MESMA! Na MESMA!!...
E a pobre garota, agora assustada e quase aos prantos, ainda murmura:
    - Mas, seu guarda, se fosse a mesma coisa o senhor não estaria gritando comigo há 15 minutos, tentando justificar uma multa absurda... 
Responda as perguntas:
1)   Quem está correto: a moça ou o guarda? Por quê?
2)   Como você explica o argumento da moça: “Como posso ter estado a 100 quilômetros por hora, se só estou dirigindo, no máximo, há sete minutos”. O significa, nesse caso, a velocidade de 100 Km/h?
3)   O guarda afirmou que dá na mesma andar a 100 Km/h ou 28 m/s? É correto dizer que essas velocidades são iguais?
4)   O velocímetro do carro marca velocidade instantânea? O que isso significa?
5)   Pensando na velocidade que a condutora estava andando, a aplicação da multa tem sentido? Por quê?

Simulação da Experiência de Galileu - Queda Livre


Utilize a animação interativa para simular a experiência de queda de corpos  realizada por Galileu na Torre de Pisa, em Itália, no século XVII.

Procedimento
1º - Usando o mouse, coloque um objeto em cada mão do cientista. Obs.: A simulação apenas pode ser iniciada quando Galileu tiver um corpo em cada mão.
2º - Clique em Drop (queda) para que ele solte os objetos. Obs.: Duas situações podem ser simuladas: Normal Mode (com ar) e Vacuum Mode (sem ar).

Responda as questões abaixo através do simulador:
1)   O que acontece quando uma esfera e uma pena são soltas no modo Normal Mode (com ar)? Elas chegam ao solo ao mesmo tempo ou não? Por que isso acontece?
2)   O que acontece quando uma esfera e uma pena são soltas no modo Vacuum Mode (sem ar)? Elas chegam ao solo ao mesmo tempo ou não? Por que isso acontece?
3)   O que aconteceu quando duas esferas de massas diferentes foram soltas por Galileu no modo Normal Mode (com ar)? Elas chegam ao solo ao mesmo tempo ou não? Por que isso acontece?
4)   O que aconteceu quando duas esferas de massas diferentes foram soltas por Galileu modo Vacuum Mode (sem ar)? Elas chegam ao solo ao mesmo tempo ou não? Por que isso acontece?

Agora responda outras questões:
5) O movimento de um corpo em queda livre após ter sido abandonado de uma determinada altura é:
a) Retilíneo uniforme. 
b) Uniformemente acelerado.
c) Variado
d) Uniformemente desacelerado
e) Retardado

6) Num experimento físico, um pequeno corpo é solto no vácuo de uma certa altura, com velocidade inicial nula. Entre as características e grandezas físicas abaixo, quais as necessárias para se determinar o tempo de queda do corpo?
a) (    ) Altura de queda.          
b) (    ) Volume do corpo.       
c) (    ) Forma geométrica do corpo.  
d) (    ) Massa do corpo.        
e) (    ) Aceleração gravitacional local.


7) Durante suas férias, um aluno observou, em sua chácara, duas maçãs caindo de uma mesma altura de uma árvore. Ao medir as massas das duas frutas, obteve valores diferentes e passou a redigir um relatório sobre o acontecimento. Desconsiderando a resistência do ar, o relatório do aluno poderia conter a seguinte informação:  
a) A maçã de maior massa chegou antes que a outra ao solo.          
b) A maçã de menor massa chegou antes que a outra ao solo.        
c) A maçã de maior massa fica sujeita a uma maior aceleração.        
d) Ambas as maçãs chegam juntas ao solo.   
e) O tempo de queda das maçãs independe do valor da aceleração gravitacional.


8) Dois corpos de pesos diferentes são abandonados no mesmo instante de uma mesma altura. Desconsiderando-se a resistência do ar, é CORRETO afirmar:
a) Os dois corpos terão a mesma velocidade a cada instante, mas com acelerações diferentes.
b) Os corpos cairão com a mesma aceleração e suas velocidades serão iguais entre si a cada instante.
c) O corpo de menor volume chegará primeiro ao solo.
d) O corpo de maior peso chegará primeiro ao solo.

Funções Químicas - Atividade proposta a partir do plano de aula

  A atividade consiste em construir coleções de moléculas simples e de moléculas multi, usando o simulador Phetcolorado http://phet.colorado.edu/pt_BR/.. Cada molécula construída deverá ser anotada na tabela.




 

FÓRMULA QUÍMICA
NOME DO COMPOSTO
H2O
 
O2
 
H2
 
CO2
 
N2
 
NH3
 
H2O2
 
BF3
 
PH3
 
SiH4
 
O3
 
C2H2
 
SO2
 
CH4
 
F2
 
C2H4
 
CH3Cl
 
HCN
 
H2S
 
CO