FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Aula 1.2 Conteúdo: • Eletrostática - Princípios de atração e repulsão e conservação de cargas. • Processos de eletrização: eletrização por atrito, por contato e indução e eletroscópios. FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Habilidades: • Compreender os conceitos da eletrostática e Entender as características de um corpo eletrizado, sua capacidade de atrair ou repelir outros corpos eletrizados (eletrizados ou não) e de criar campo elétrico. FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA Eletrostática – Carga elétrica: eletrização Ao estudarmos a Eletrostática, vamos nos deparar com fenômenos pouco intuitivos, como os princípios de atração e repulsão entre cargas e os processos de eletrização. DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA Eletrostática – Carga elétrica: eletrização Um ponto favorável ao desenvolvimento do nosso conteúdo, nós nos deparamos com a eletricidade em tudo – DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA Eletrostática – Carga elétrica: eletrização na lâmpada em casa, no chuveiro elétrico com água quente, nos celulares, tablets e computadores. DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Prática dos processos de eletrização (em laboratório) FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Condutores São materiais capazes de conduzir a eletricidade. FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA Isolantes e dielétricas São materiais possuidores de elétrons fortemente ligados ao núcleo de seus átomos e por isso não podem deslocarse livremente pelo material. DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Princípio da Atração e Repulsão Cargas elétricas de sinais opostos se atraem, cargas elétricas de mesmo sinal se repelem. CONTEÚDO E HABILIDADES FÍSICA AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA Atração + - - + INTERATIVIDADE FINAL FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES DINÂMICA LOCAL INTERATIVA AULA Repulsão + + - - INTERATIVIDADE FINAL FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Princípio da atração de uma carga elétrica FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Princípio da repulsão de uma carga elétrica FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Princípio da Conservação da Carga Elétrica Num sistema eletricamente isolado é constante a soma algébrica das cargas positivas e negativas. Conforme o princípio da Conservação da Carga Elétrica: Q1 + Q2 = Q1’+ Q2’ = constante FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Processos de eletrização Eletrização por atrito Aparece sempre que esfregamos um objeto com outro material, ficando os dois corpos – o que eletrizou e o que foi eletrizado – com cargas de sinais opostos. FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Eletrização por atrito FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Processos de eletrização Eletrização por contato Um corpo neutro é colocado em contato direto com um corpo eletrizado, pode ocorrer a transferência de elétrons de um para o outro. FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Eletrização por contato FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Processos de eletrização Eletrização por indução Não é necessário o contato direto entre um corpo eletrizado e um condutor neutro para eletrizar o condutor, podendo ser feito por indução. FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA Processo de eletrização por indução. INTERATIVIDADE FINAL FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Eletrização por indução FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Eletroscópio Pelo processo de indução, as cargas de mesmo sinal do material eletrizado são repelidas para as duas folhas metálicas. FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Eletroscópio FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Exemplo 1 Atritando vidro ou lã, o vidro se eletriza com carga positiva e a lã, com carga negativa. Atritando algodão com enxofre, o algodão adquire carga positiva e o enxofre, negativa. Porém, se o algodão for atritado com lã, o algodão adquire carga negativa e a lã, positiva. FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Exemplo 1 Qual o sinal da carga elétrica adquirida pelo vidro quando atritado com o algodão e quando atritado com enxofre, respectivamente? FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA Exemplo 1 Respostas: a) Estará eletricamente neutro b) Estará eletrizado positivamente c) Estará eletrizado negativamente INTERATIVIDADE FINAL FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA Exemplo 2 (UFMG) Um isolante elétrico: a) não pode ser carregado eletricamente; b) não contém elétrons; c) tem de estar no estado sólido; d) tem, necessariamente, resistência elétrica pequena; e) não pode ser metálico. INTERATIVIDADE FINAL FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA Exemplo 2 (UFMG) Um isolante elétrico: a) não pode ser carregado eletricamente; b) não contém elétrons; c) tem de estar no estado sólido; d) tem, necessariamente, resistência elétrica pequena; e) não pode ser metálico. INTERATIVIDADE FINAL FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Questão 01 (FUVEST) Duas pequenas esferas metálicas idênticas, inicialmente neutras, encontram-se suspensas por fios inextensíveis e isolantes. FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Questão 01 Um jato de ar perpendicular ao plano da figura é lançado durante certo intervalo de tempo sobre as esferas. Observa-se então que ambas as esferas estão fortemente eletrizadas. Quando o sistema alcança novamente o equilíbrio estático, podemos afirmar que as tensões nos fios: FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA Questão 01 a) aumentaram e as esferas se atraem; b) diminuíram e as esferas se repelem; c) aumentaram e as esferas se repelem; d) diminuíram e as esferas se atraem; e) não sofreram alterações. INTERATIVIDADE FINAL FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Questão 02 Considere duas cargas metálicas idênticas, A e B. Inicialmente a esfera A tem carga 4μC, e a esfera, carga - 6μC. Qual o valor da carga elétrica final em cada esfera após terem sido colocadas em contato e separadas? FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA Exercício 1 - Resposta: a) aumentaram e as esferas se atraem; b) diminuíram e as esferas se repelem; c) aumentaram e as esferas se repelem; d) diminuíram e as esferas se atraem; e) não sofreram alterações. INTERATIVIDADE FINAL FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES Exercício 2 - Resposta: Q = n.e -6 -19 9,6x10 = n. 1,6x10 -6 -19 n = 9,6x10 / 1,6x10 +13 n = 6x10 elétrons AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL RESUMO DA AULA Aula 1.1 • A importância de estudar a eletricidade; • Conceito de carga elétrica; • Prótons, elétrons e carga elétrica elementar; • O cálculo e quantização da carga elétrica. FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES RESUMO DA AULA Aula 1.2 1. Condutores: AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA RESUMO DA AULA Aula 1.2 2. Isolantes e dielétricas: DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA RESUMO DA AULA Aula 1.2 3. Processos de eletrização: DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA Processo de eletrização por atrito entre o vidro e a lã. INTERATIVIDADE FINAL FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA Processo de eletrização por contato. INTERATIVIDADE FINAL FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA Processo de eletrização por indução. INTERATIVIDADE FINAL FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL 1. Quais partículas do átomo são portadoras da carga elétrica? 2. O que são condutores? 3. O que são isolantes ou dielétricos?