Aula 6 - Prova

Em nossa aula 6, estaremos fazendo a nossa primeira prova. Os temas a serem estudados são:

1> Força Elétrica - Lei de Coulomb - Exercícios envolvendo três cargas em linha.

2> Lei de Gauss - Exercício envolvendo cubo para se achar a carga envolvida no mesmo.

3> Potencial Elétrico - Exercícios envolvendo potencial elétrico de várias cargas.

4> Resistência Elétrica - Lei de Ohm - Determinação da resistência elétrica com características físicas.

OBS: O aluno poderá fazer a prova com consulta, mas apenas poderá consultar o seu caderno, nada de folhas avulsas.

Aula 5 - Exercícios de Sala

1> Durante os 4,0 min em que uma corrente de 5,0 A atravessa um fio, (a) quantos coulombs e (b) quantos elétrons passam por uma seção reta do fio?

2> Um ser humano pode morrer se uma corrente elétrica da ordem de 50 mA passar perto do coração. Um eletricista trabalha com as mãos suadas, o que reduz consideravelmente a resistência da pele, segura dois fios desencapados, um em cada mão. Se a resistência do corpo do eletricista é de 2000 Ohms, qual é a menor diferença de potencial entre os fios capaz de produzir um choque mortal?

3> Um fio elétrico tem 1,0 mm de diâmetro, 2,0 m de comprimento e uma resistência de 50 mOhm. Qual é a resistividade do material do fio?

4> Um fio tem uma resistência R. Qual é a resistência de um segundo fio, feito do mesmo material, com metade do comprimento e metade do diâmetro?

5> Um fio com uma resistência de 6 Ohms é esticado de tal forma que o comprimento se torna três vezes maior que o inicial. Determine a resistência do fio após a operação, supondo que a resistividade e a densidade do material permaneçam as mesmas.

6> Uma lâmpada de 100 W é ligada a uma tomada de parede de 120 V. (a) Quanto custa deixar a lâmpada ligada continuamente durante um mês de 31 dias? Suponha que o preço da energia elétrica é de $0,06/ kWh. (b) Qual é a resistência da lâmpada? (c) Qual é a corrente na lâmpada?

Aula 5 - Corrente Elétrica - Eletrodinâmica

A aula começará falando do conceito e definição da corrente elétrica.

Após essa discussão veremos como calcular e o seu sentido. Veremos também que existem tipos diferentes de correntes.

Falaremos do conceito de Potência Elétrica e energia consumida. Logo após resolveremos vários exercícios.

Discutiremos também sobre Resistência, Resistividade e Condutividade.

Falaremos da Lei de Ohm e da sua importância.

Relacionaremos Potência com Resistência e resolveremos vários problemas.

Universo Mecânico - Bateria

Viagem na Eletricidade

Nossa 5ª Aula:

Guindaste com Eletroímã - Iniciação Tecnológica

  

1> Guindaste: O grupo deverá construir um Guindaste com alavanca e acoplar um eletroímã no mesmo. Os materiais a serem utilizados são: madeira, pregos, parafusos, carretéis (outros), 1 pilha de até 1,5 V, fios e peça metálica. O objetivo é atrair o maior número de clipes possível. O enrolamento do eletroímã será realizado no dia da competição em sala de aula. Os grupos terão 40 minutos para enrolar e acoplar ao guindaste que deverá estar pronto para receber a peça.

2> Materiais: 

• Para construir o guindaste está liberado qualquer tipo de material.
• 1 pilha de até 1,5 V. É proibido utilizar bateria.
• fio para fazer o eletroímã.
• peça metálica onde o fio será enrolado.

3> Regras de Construção:

1. O guindaste deverá possuir uma base sempre fixa ao chão.
2. O levantamento do eletroímã pelo guindaste será feito através de uma alavanca com fio e roldana contida no guindaste.
3. O guindaste deverá levantar clipes pela atração magnética, fica proibido o levantamento mecânico dos mesmos.
4. O guindaste não deverá possuir mais de 80 cm de altura.
5. Qualquer dúvida na construção o professor deve ser procurado.

4> A competição:

• No dia da competição, cada grupo deverá trazer seu guindaste pronto, mas o eletroímã será enrolado na hora e a conexão com a pilhas também será feita no momento da competição.
• A comissão de fiscalização  será responsável por toda a competição. Acima da comissão apenas o professor.
• Cada grupo terá 2 chances de levantamento de clipes (O levantamento se completa após 10 segundos de atração).
• O grupo vencedor é aquele que conseguir o maior número de clipes em uma das tentativas. Se houver empate fica valendo o segundo resultado. Se o empate continuar os grupos envolvidos farão novas tentativas até o desempate.

O Relatório deve conter:

1> Nomes completos e curso

2> Objetivos do projeto

3> Projeto do Guindaste (desenho, foto, dimensões)

4> Problemas e Soluções

5> Física no Projeto - Descrever.

6> Conclusão

7> Referências

Aula 4 - Exercícios de Sala

1> Uma certa bateria de automóvel de 12 V pode fazer passar uma carga de 84 A.h por um circuito, de um terminal para o outro da bateria. (a) Quantos Coulombs corresponde essa carga? (b) Se toda carga sofre uma variação de potencial elétrico de 12 V, qual a energia envolvida?

2> Na figura abaixo, qual é o potencial elétrico no ponto P devido às quatro partículas, q = 5,00 fC e d = 4 cm?

3> Na figura abaixo, quando um elétron se desloca de A para B ao longo de uma linha de campo elétrico, o campo elétrico realiza um trabalho de 3,94 x 10ˆ-19 J. Qual a diferença de potencial elétrico:

(a) VB - VA;

(b) VC - VA;

(c) VC - VB?

Aula 4 - Grandezas Básicas

Iremos discutir sobre o potencial elétrico. Começaremos pelo conceito de Energia Potencial Elétrica. Veremos 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.

O conceito de potencial elétrico (energia potencial pela carga):

V = Ep/q

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

Relacionando os dois conceitos e chegaremos 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)

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

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

O conceito de Superfícies Equipotenciais:

Potencial Elétrico - Parte 1

Potencial Elétrico - Parte 2

Relâmpagos

Livros Interessantes

Nossa aula:

Aula 3 - Exercícios de Sala

1> Na figura abaixo, as quatro partículas são mantidas fixas e têm cargas q1 = q2 = +5e, q3 = +3e e q4 = -12e. A distância d = 5,0 micro m. Qual é o módulo do campo elétrico no ponto P?

2> A superfície quadrada da figura tem 3,2 mm de lado e está imersa em um campo elétrico uniforme de módulo E = 1800 N/C e com linhas de campo fazendo um ângulo de 35º com a normal, como mostra a figura, Tome essa normal como apontando para fora, como se a superfície fosse a tampa da caixa. Calcule o fluxo elétrico através da superfície.

3> Observa-se experimentalmente que o campo elétrico em uma certa região da atmosfera terrestre aponta verticalmente para baixo. A uma altitude de 300 m, o campo tem um módulo de 60,0 N/C; a uma altitude de 200 m, o módulo é 100 N/C. Determine a carga em excesso contida em um cubo com 100 m de aresta e faces horizontais a 200 e 300 m de altitude.