Catapulta com Acionamento Elétrico

A bolinha que será usada na competição da próxima semana é mostrada na figura abaixo:

massa = 60 g

Aula 13 - 2014 - Circuitos Elétricos - Parte 2 e Magnetismo - Parte 1

Na 13ª aula apresentamos o Circuito Gerador, Receptor e Resistor, mostramos como resolvê-lo. Discutimos os aparelhos de medida Voltímetro e Amperímetro, mostramos como ligá-los e os seus casos ideias.

Após resolver circuitos mais simples, introduzimos as Leis de Kirchhoff.

Resolvemos exemplo e mostramos a importância dessas leis. É importante lembrar que em nossa próxima aula teremos a Catapulta com acionamento Elétrico.

O Universo Mecânico - Circuitos Elétricos

Leis de Kirchhoff

Iniciamos o estudo do Magnetismo. Começamos pelo nome dos pólos, passamos por interação magnética, campo magnético, magnetismo terrestre e campo gerado por corrente elétrica. 

Magnetismo no Universo Mecânico

Magnetismo na Unicamp

O Mundo de Beakman

Aula 12 - 2014 - Circuitos - Parte 1

Em nossa aula da semana passada, fizemos uma rápida passagem nas associações de resistores em série, paralela e mista. Mostramos como proceder no caso de curto-circuito. Foram resolvidos vários exemplos.

Na sequência da aula apresentamos a definição, como funciona, curva característica e simbologia de geradores:

Logo após fizemos o mesmo com os Receptores:

Aula de Circuitos Elétricos - Parte 1 (UNICAMP)

A História da Eletricidade - Parte 1

O Universo Mecânico - A Bateria Elétrica

II Laboratório - 2014 - Lei de Ohm

Abaixo vocês encontram o roteiro para o laboratório de nossa próxima aula.

Roteiro

Lembrando que as turmas devem inverter em relação ao Laboratório do 1º bimestre.

Turma 1: 19h - 20h30min

Turam 2: 20h31min - 22h

Catapulta com Acionamento Elétrico - 2014

Segue abaixo as regras da Catapulta com acionamento elétrico:

Regras

Aula 10 - 2014 - Corrente e Resistência - Parte 1

Ao iniciar o tema Corrente Elétrica e Resistência Elétrica fizemos uma recordação das 8 aulas anteriores. Introduzimos o Conceito de Corrente Elétrica, Sentido da Corrente Elétrica e Intensidade da Corrente Elétrica. Resolvemos um exemplo sobre intensidade da corrente elétrica e determinação de número de elétrons.

Apresentamos a Lei de Ohm, diferenciando condutores ôhmicos de não ôhmicos. Mostramos duas maneiras de se calcular a Resistência Elétrica. Uma através de um circuito ligado, utilizando a corrente e a tensão elétrica e uma outra maneira que utiliza características físicas do Condutor ou Resistor considerado (Comprimento, Área de seção e Resistividade).

Aula da Unicamp sobre Resistência Elétrica - Parte 1

Aula da Unicamp sobre Resistência Elétrica - Parte 2

Viagens na Eletricidade

Aula 9 - 2014 - Prova 1º Bimestre

Em nossa 9ª aula tivemos avaliação.

Horário da Prova - 1º Bimestre

Segunda-feira - 06 de outubro - 2014 - 4º A

19h20min - 20h40min - Nomes iniciados de A - J

20h50min - 22h10min - Nomes iniciados de K - Z

Terça-feira - 07 de outubro - 2014 - 3º A

19h20min - 20h40min - Nomes iniciados de A - J

20h50min - 22h10min - Nomes iniciados de K - Z

Aula 8 - 2014 - Capacitância

Em nossa 8ª Semana apresentamos o tema Capacitância. A aula começou com a apresentação da garrafa de Leyden. No link abaixo você encontra uma simulação da garrafa construída na Holanda.

Simulando

Depois definimos a grandeza física Capacitância, mostramos como carregar um Capacitor e apresentamos vários símbolos para serem utilizados nos circuitos. Mostramos a dependência da Capacitância com grandezas fisicamente medidas num capacitor, tais como Área, distância entre as armaduras e o material entre as mesmas e resolvemos alguns exercícios.

Na parte final da aula apresentamos a Associação de Capacitores em Série, em paralelo e Mista. Resolvemos exemplo de determinação da capacitância equivalente.

Aula da Unicamp sobre Capacitância

Capacitância no Universo Mecânico

Experiência com Capacitor no MIT

Garrafa de Leyden

Aula 7 - 2014 - Competição do Robô Gladiador

Em nossa 7ª Semana tivemos a competição do Robô Gladiador, na segunda-feira foi a vez do 4º A:

Resultado

Equipe Campeã

2º Lugar

3º Lugar

4º Lugar

Na terça-feira foi a vez do 3º A

Resultado

Campeão

2º Lugar

3º Lugar

4º Lugar

Aula 6 - 2014 - Potencial Elétrico

Em nossa sexta semana passamos a discutir sobre potencial elétrico. Começamos pelo conceito de Energia Potencial Elétrica. Vimos que para fornecer energia potencial elétrica para uma carga negativa, devemos colocá-la numa região negativa, pois essa mesma região irá fazer com que essa carga realize trabalho. A expressão da variação da energia potencial igual ao trabalho negativo (usada em Física II) também funciona em eletricidade (ou o contrário - como mostra a figura).

Depois passamos a discutir o conceito de potencial elétrico (energia potencial pela carga):

V = U/q

Onde V é medido no SI em Volts (homenagem a Alessandro Volta).

Relacionamos os dois conceitos e chegamos numa importante expressão que nos mostra a importância da diferença de potencial na movimentação de carga (estamos no limite da eletrostática para a eletrodinâmica).

W = q (Vf - Vi)

Discutimos a energia potencial elétrica para um par de cargas (Lembra que usamos U no lugar de Ep):

Mostramos também como determinar o potencial elétrico de uma carga Pontual (no lugar de d usamos r):

No final falamos sobre o conceito de Superfícies Equipotenciais e resolvemos alguns exemplos.

Aula do Universo Mecânico sobre Potencial Elétrico

Aula de Potencial Elétrico na UNICAMP

Relâmpagos - Parte 1

Relâmpagos - Parte 2

Livros Interessantes

Aula 5 - 2014 - Laboratório

Em nossa última aula tivemos o laboratório do Gerador de Van der Graaf. Além do aprendizado do gerador, potencial elétrico, campo elétrico, entre outros, tivemos muito aprendizado lúdico.

O Relatório foi respondido no próprio laboratório.

Datas Importantes - 2014 - 1º Bimestre

4º Engenharia de Produção A

08/09 - Laboratório - Gerador de Van der Graaff

22/09 - Robô Gladiador - Competição

29/09 - Entrega de Relatórios (Robô e ATPS) e Desafios (último dia)

06/10 - Prova

3º Engenharia de Produção A

09/09 - Laboratório - Gerador de Van der Graaff

23/09 - Robô Gladiador - Competição

30/09 - Entrega de Relatórios (Robô e ATPS) e Desafios (último dia)

07/10 - Prova

Aula 4 - 2014 - Lei de Gauss

Em nossa última aula foi apresentada a Lei de Gauss. Começamos explicando o fluxo elétrico e recordamos as linhas de campo proposta pelo inglês M. Faraday que serviram de apoio para o modelo que temos hoje. Foi introduzido o conceito de um vetor área, vetor este que sempre aponta para fora da superfície em estudo. O vetor área existe exatamente para interpretarmos o sentido das linhas e definir se elas vem de cargas positivas ou negativas.

Michael Faraday

Após a introdução do conceito de fluxo a tão esperada Lei de Gauss estava pronta para ser apresentada e foi. Durante toda a aula sua aplicação e sua importância foi muito destacada.

Durante a aula demonstramos que a Lei de Coulomb estava contida na Lei de Gauss, enfatizando a grande importância dessa lei.

Mais um exercício clássico foi apresentado e a resolução dele você pode acompanhar abaixo:

Aula de Lei de Gauss na Unicamp - Parte 1

Aula de Lei de Gauss na Unicamp - Parte 2

Aula de Lei de Gauss no Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) (em inglês)

Documentário Sobre Michael Faraday

Documentário em Espanhol sobre Gauss

ATPS - 2014

Abaixo vocês encontram o arquivo de ATPS que usaremos com o 3º e 4º Engenharia de Produção.

ATPS

Laboratório - Gerador de Van De Graaff

Abaixo você encontra o roteiro do nosso primeiro laboratório:

Roteiro

Lembrando das Regras do Lab, sapato fechado, jaleco, sem uso de celular no lab.

Horário

08/09 - segunda-feira - 4º Engenharia de Produção A

09/09 - terça-feira - 3º Engenharia de Produção A

Aula 3 - 2014 - Campo Elétrico

Iniciamos a aula resolvendo exercício sobre Força (Lei de Coulomb) da aula passada, depois passamos a discutir o novo tema - Campo Elétrico. Primeiramente foi apresentado uma analogia entre Campo Elétrico e Campo Gravitacional, chegamos a conclusão que E = F / q é utilizada quando temos a carga de prova. Foi feita uma longa explicação sobre o vetor Campo Elétrico e concluímos que campo gerado por carga positiva é de afastamento e campo gerado por carga negativa é de aproximação, em termos de linhas de campo, temos:

Foi apresentado o cálculo do campo elétrico de cargas puntiformes:

Em nosso caso utilizamos a letra r ao invés de d.

Resolvemos vários exercícios de grande importância na aula.

Campo Elétrico no Universo Mecânico

Aula de Campo Elétrico na UNICAMP:

Na próxima semana teremos Laboratório com Gerador de Van de Graaff

Aula 2 - 2014 - Força Elétrica - Lei de Coulomb

Na aula passada terminamos o assunto carga elétrica, mostramos a generalização da carga. Depois mostramos que a menor carga que um corpo pode possuir é a carga elementar. Em desafio realizado na sala foi demonstrado isso.

Depois discutimos a Lei de Coulomb, onde a Força eletrostática depende da carga que os corpos possuem (diretamente proporcional). A força eletrostática também depende da distância entre os corpo (inversamente proporcional). E por último depende do meio material, representado pela constante eletrostática.

Resolvemos alguns exercícios, onde se destacou nosso primeiro problema clássico. Encontrar a posição para uma terceira carga anular sua força resultante mediante a outras duas cargas.

Universo Mecânico - Eletricidade Estática

Robô Gladiador - Iniciação Tecnológica

Nossa primeira Iniciação é o Robô Gladiador. Abaixo você encontra como construí-lo:

Como construir ?

A seguir você possui um arquivo de grande importância - as dimensões do robô:

Dimensões

O Relatório do Robô Gladiador deve conter os seguintes itens:

(a) Nome de todos elementos em ordem alfabética e identificação de curso e turma;

(b) Objetivo do Trabalho;

(c) Materiais Utilizados no Trabalho;

(d) Projeto (desenho ou fotos) - Visão Lateral e Por cima;

(e) Descrição de Teste Realizado;

(f) Problemas e Soluções do Projeto;

(g) 6 grandezas físicas envolvidas e sua descrição no projeto;

(h) Conclusão.

Para aquecimento.

Aula 1 - 2014 - PEA e Introdução a Carga Elétrica

Em nossa primeira aula foi apresentado o livro texto - PLT.

Fundamentos da Física - Volume 3

David Halliday

Foi apresentado como serão as avaliações:

1º Bimestre

Prova - Valor 6,0 Pontos

ATPS - Valor 1,5 Pontos

Laboratório + Iniciação Tecnológica - Valor 2,5 Pontos

IT - Robô Gladiador

1º Bimestre

Prova - Valor 6,0 Pontos

ATPS - Valor 1,5 Pontos

Laboratório + Iniciação Tecnológica - Valor 2,5 Pontos

IT - Catapulta com Acionamento Elétrico

Logo depois, utilizando como modelo uma Usina Hidrelétrica foi explicado item a item o que será estudado neste semestre.

Assim se iniciou o conteúdo Programático.

I - Pequeno Histórico da Eletricidade

Vídeo sobre Nikola Tesla

II - Estrutura da Matéria

Passamos a falar do Modelo Atômico, Carga Elétrica, Processos de Eletrização (Atrito, Contato e Indução). No final, foi falado sobre a quantização da Carga elétrica.

Desafio do Dia

Por que o elétron não cai no Núcleo?

Sejam bem-vindos ao mundo da Eletricidade e Magnetismo.