domingo, 16 de setembro de 2012

Teste seus conhecimentos sobre Gravitação

Responda as questões a seguir, para ver se você sabe bastante sobre gravitação (anotando num papel suas respostas). No final, confira com o gabarito.

1. Quem está na Terra vê sempre a mesma face da Lua. Isso ocorre porque:
a. a Lua não efetua rotação nem translação;
b. a Lua não efetua rotação, apenas translação;
c. os períodos de rotação e translação da Lua são iguais;
d. as oportunidades para se observar a face desconhecida coincidem com o período diurno da Terra;
e. enquanto a Lua dá uma volta em torno da Terra, esta dá uma volta em torno do seu eixo.

2. A direção e o sentido da força de atração gravitacional exercida pela Terra sobre os corpos que estão próximos à superfície são, respectivamente:
a. vertical, para cima;
b. vertical, para baixo;
c. horizontal, para a direita;
d. horizontal, para a esquerda.

3. O ponto de aplicação do peso de um corpo é o seu:
a. ponto de gravidade;
b. ponto de apoio;
c. centro de gravidade;
d. ponto de atração.

4. Quantidade de matéria de um corpo é:
a) peso.
b) gravidade.
c) massa.
d) força.
e) aceleração.

5. A aceleração da gravidade na Lua é 6 vezes menor do que a aceleração da gravidade próxima à superfície da Terra. Um astronauta.
a. pesa na Lua, seis vezes mais do que na Terra.
b. pesa na Terra, seis vezes mais do que na Lua.
c. pesa na Terra, seis vezes menos do que na Lua.
d. a gravidade não interfere no peso.

6. Um corpo de peso "p" à superfície do mar é levado ao topo de uma montanha. Nessa nova posição:
a. seu peso aumenta.
b. seu peso permanece inalterado.
c. sua massa cresce.
d. sua massa permanece inalterada.

7. Um astronauta na sua roupa espacial e com todo o equipamento pode pular, na Terra, a 50cm de altura. Até que altura poderá ele pular na Lua?
a. 10cm.
b. 50cm.
c. 100cm.
d. 300cm.
8. A força gravitacional com que a Terra atrai a Lua.
a. é menor do que a força com que a Lua atrai a Terra.
b. é a mesma para todos os planetas.
c. é pouco maior do que a força com que a Lua atrai a Terra.
d. é de mesma natureza da força que faz uma fruta cair de uma árvore.
e. é uma força nuclear.

9. No instante em que uma partícula, sujeita à aceleração da gravidade, atinge a altura máxima.
a. sua velocidade se anula.
b. sua aceleração se anula.
c. a aceleração e a velocidade se anulam.
d. a velocidade e a aceleração têm sentidos contrários.

10. A força com que a Terra nos atrai é de intensidade.
a. muito maior que a força com a qual a atraímos.
b. muito menor que a força com a qual a atraímos.
c. igual à da força com a qual a atraímos.
d. praticamente nula, visto que não adquirimos movimento acelerado.


Veja as repostas abaixo
.
.
.
.
.
.

Respostas:
1c, 2b, 3b, 4c, 5b, 6d, 7d, 8d, 9a, 10c.



“O único lugar onde o sucesso vem antes do trabalho é no dicionário.” Albert Einstein


Simulador: Empuxo, Princípio de Arquimedes e Densidade


Como encontrar o simulador?
Na internet, digite o endereço: http://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/buoyancy
Depois clique emà Use Já!
Dedique alguns minutos e se familiarizar com a simulação antes de prosseguir.

1)    (1,0 ponto cada letra) Preencha os espaços abaixo, dizendo o que aconteceu com os blocos de madeira e de concreto (afundou, flutuou ou ficou em equilíbrio).
a)    Para blocos de massas iguais, o bloco de madeira __________________ e o bloco de concreto ______________, tanto na água como no óleo.
b)    Para blocos de volumes iguais, o bloco de madeira __________________ e o bloco de concreto ______________, tanto na água como no óleo.
c)    Para blocos de madeira que possuem densidades iguais, o bloco maior __________ e o bloco menor __________________, tanto na água como no óleo.

2)    (0,5 ponto cada letra) Marque com X as afirmações abaixo que estão corretas:
a)    (    ) Quando a massa dos blocos é igual, o bloco de madeira não afunda (na água e no óleo) porque o empuxo é maior que o peso do corpo.
b)    (   ) Quando a massa dos blocos é igual, o bloco de concreto afunda, tanto na água como no óleo, pois tem densidade menor que esses fluidos.
c)    (   ) Quando a massa dos blocos é igual, o volume de líquido deslocado pelo bloco de madeira é igual ao volume total do bloco.
d)   (   ) Se a densidade do bloco é a mesma que do fluido, ele ficará em equilíbrio.
e)    (    ) Quanto maior for o volume de líquido deslocado, maior será a força de empuxo.
f)     (   ) Quando o volume que os blocos possuem é o mesmo, o bloco de concreto (com maior massa) desloca maior quantidade de líquido.
g)    (    ) Quando a densidade dos blocos é a mesma, eles estarão praticamente na mesma posição no fluido.
h)     (   ) Quando a densidade dos blocos é a mesma, mas possuem massas e volumes diferentes, o volume de líquido deslocado por eles será igual.

3)   (3,0 pontos) Calcule o valor do empuxo:
a)    do bloco de madeira na água e do bloco de concreto no óleo (massas iguais). Apresente os cálculos do empuxo para cada bloco. Adote g = 9,8 m/s2. Utilize as fórmulas e as informações abaixo.
 Fórmula: E = dL x VD x g

E = empuxo (N)
dL = densidade do líquido (Kg/L)
VD= volume do líquido deslocado (L)
 Para o VD = é o volume do líquido deslocado (diferença entre o Volume de água após colocar o bloco e o Volume de água inicial).

Atividade: Potência Elétrica

Simulador de Consumo
1) Faça a simulação do consumo dos principais equipamentos elétricos de sua residência, baseado no tempo aproximado de utilização de cada um. Acesse: http://proceleficiencia.celesc.com.br/index.php?
Imprima a tabela e anexo ela à atividade.

Consumo em sua residência e dicas de economia na conta de energia elétrica
2) De acordo com a simulação da questão 1, quais são os três aparelhos responsáveis pelo maior consumo em sua residência? Depois, leia o texto disponível pela Celesc em: http://proceleficiencia.celesc.com.br/?novasessao=10, com dicas para economizar energia elétrica em residências. A partir da leitura, cite três formas para baratear o consumo dos três aparelhos que você citou. Se for necessário, pesquise em mais fontes na internet outras formas de economizar energia elétrica nesses aparelhos.

Serviços
3) Entre no site da Celesc - http://novoportal.celesc.com.br – e descreva os serviços, que constam no portal, e que são oferecidos ao consumidor pela empresa.

Cálculo do valor de uma conta de energia
4) Consulte o manual das lâmpadas, aparelhos elétricos e eletrodomésticos de sua casa e anote a potência nominal de cada um, P, em quilowatts.

Consumo médio nas residências
5) Segundo a Celesc, em uma residência comum, o consumo médio se apresenta da seguinte maneira: Geladeira: 30%; Chuveiro: 25%; Iluminação: 20%; Televisão: 10%; Ferro elétrico: 6%; Máquina de lavar: 5%; Outros: 4%. Compare com o resultado que você obteve na letra a da questão número 3. O resultado foi parecido? Há diferenças? Cite-as.

Atividade - Processos de Eletrização

Objetivos:

1) Compreender os processos de eletrização: por atrito, por contato e por indução.
2) Entender situações do cotidiano envolvendo processos de eletrização.

Processos de eletrização

Um objeto eletricamente neutro pode ser eletrizado por:
Atrito: em que há transferência de elétrons de um objeto para outro. Os objetos adquirem cargas com sinal trocado e em mesmo número;
Contato: em que os objetos condutores adquirem cargas de mesmo sinal;
Indução: em que há redistribuição dos elétrons no interior do condutor neutro (induzido), ficando as cargas de mesmo sinal do indutor o mais distante possível dele.

Atividade experimental
Material: tampa de caneta, pedacinho de papel. Procedimento: 1º - Esfregue a tampa de sua caneta esferográfica na sua camiseta. 2º - Aproxime a caneta de um pedacinho de papel deixado sobre a mesa. Observação: Ao ser atraído pela tampa da caneta, o papel fica grudado por alguns segundos.
1) Podemos então afirmar que:
a)    (   ) o papel é condutor.
b)   (   ) a tampa da caneta é condutora.
c)    (   ) ocorreu indução eletrostática no papel porque elétrons se deslocaram nele.
d)   (   ) ocorreu indução eletrostática no papel porque houve polarização de algumas moléculas do papel.
e)    (   ) o papel ficou eletrizado por contato.

2) Ao passarmos um pente de plástico no cabelo (seco e limpo), qual o fenômeno que geralmente ocorre?
a)      (   ) Eletrização por atrito, ficando um deles positivo e o outro negativo.
b)      (   ) Eletrização por atrito, ficando ambos positivos.
c)      (   ) Eletrização por atrito, ficando ambos negativos.
d)      (   ) Não ocorre nenhum fenômeno elétrico.

3) Quando podemos dizer que um corpo está eletrizado?
4) O que deve ocorrer para que um objeto fique eletrizado: a) Positivamente; b) Negativamente.
5) Qual é o erro na afirmação: “Uma caneta é considerada neutra eletricamente, pois não possui nem cargas positivas nem cargas negativas”?
6) a) Por que uma blusa de lã e nossa pele se eletrizam quando atritadas? b) Por que o número de cargas positivas de uma, após o atrito, é igual ao de negativas da outra?
7) Um carro em movimento eletriza-se. a) Se o clima for seco, ao abrir a porta do carro, uma pessoa descalça poderá tomar um choque. Explique por que isso acontece. b) Por que dificilmente isso ocorrerá se o clima for úmido?
8) Qual o propósito do pára-raios e como ele nos protege de descargas elétricas?
9) Caminhões que transportam produtos inflamáveis também ficam eletrizados por causa do atrito com o ar. Isso é um perigo, pois o excesso de cargas pode produzir uma faísca e incendiar os produtos. Fisicamente, qual é a função do fio que os motoristas amarram na parte de baixo de caminhões com combustíveis?

Atividade no laboratório de informática: Leis de Ohm


Simulador sobre a 1ª Lei de Ohm - Link: http://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/ohms-law
Veja de que forma a equação da lei de Ohm relaciona-se a um circuito simples. Ajuste a tensão e a resistência, e veja a mudança na corrente de acordo com a lei de Ohm. Os tamanhos dos símbolos na equação mudam para coincidir com o diagrama do circuito.

Responda as perguntas a seguir através do simulador:

1)    À medida que mudar o valor da tensão da bateria, como varia:
a)     a corrente que passa pelo circuito? Aumenta, diminui ou permanece constante?
b)     a resistência do resistor? Aumenta, diminui ou permanece constante?

- Se a resistência ou a corrente for mantida constante, o que ocorre com o valor da tensão da bateria?

2)    Ao mudar o valor da resistência do resistor, como varia:
c)     a corrente que passa pelo circuito? Aumenta, diminui ou permanece constante?
d)   a tensão da bateria? Aumenta, diminui ou permanece constante?

- Se a corrente ou a tensão ("voltagem” ou ddp) for mantida constante, o que ocorre com o valor da resistência do resistor? R:

3)   Faça um gráfico da diferença de potencial U em função da corrente elétrica i para mostrar a característica de um resistor ôhmico.
- Valor de resistência do resistor: ___________
- Relação entre a U e a i:
Se U1 = ___________     i1= ________________
Se U2 = ___________     i2= ________________
Se U3 = ___________     i3= ________________
Se U4 = ___________     i4= ________________
- Desenhe o gráfico U x i e mostre se o gráfico é uma função linear ou uma curva. Justifique o resultado.

Simulador sobre a 2ª Lei de Ohm - Resistência em um fio:
Saiba mais sobre a física de resistência de um fio. Mude a sua resistividade, comprimento e área para ver como eles afetam a resistência do fio. Os tamanhos dos símbolos na equação mudam junto com o diagrama de um fio.

Responda as perguntas a seguir através do simulador:
4)   Ao mudar a resistividade, o comprimento, ou a área do resistor a resistência muda.
a)    Aumentando a resistividade, aumenta ou diminui a resistência do fio? Por quê?
b)   Diminuindo o comprimento do fio, aumenta ou diminui a resistência do fio? Por quê?
c)    Aumentando a área do fio, aumenta ou diminui a resistência do fio? Por quê?

5)   O valor de resistência elétrica de um condutor ôhmico não varia se mudamos somente:
a)    o material de que ele é feito
b)   seu comprimento
c)    a diferença de potencial a que é submetido.
d)   a área de sua seção reta.
e)    a sua resistividade

6)   Sabe-se que a resistência elétrica de um fio cilíndrico é diretamente proporcional a seu comprimento e inversamente proporcional à área de seção reta. O que acontece com a resistência do fio quando triplicamos o seu comprimento?
R:

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?