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Engenharia Elétrica ·
Eletromagnetismo
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Arthur Ernandes Torres da Silva Física Eletromagnetismo Ótica e Termodinâmica Física Eletromagnetismo Ótica e Termodinâmica 1 Todos os campos do Formulário Padrão deverão ser devidamente preenchidos 2 Esta é uma atividade individual Caso seja identificado plágio inclusive de colegas a atividade será zerada 3 Cópias de terceiros como livros e internet sem citar a fonte caracterizamse como plágio sendo o trabalho zerado 4 Ao utilizar autores para fundamentar seu relatório os mesmos devem ser referenciados conforme as normas da ABNT 5 Ao realizar sua atividade renomeie o arquivo salve em seu computador anexe no campo indicado clique em responder e finalize a atividade 6 Procure argumentar de forma clara e objetiva de acordo com o conteúdo da disciplina Formatação exigida documento Power Point Fonte Arial ou Times New Roman tamanho 12 ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM Prática 1 Refração da Luz Essa atividade prática permite que você tenha um embasamento teórico e prático com relação ao fenômeno da refração da luz quando passa de um meio com índice de refração 𝑛1 para um segundo meio de índice 𝑛2 A refração é um dos fenômenos óticos mais presentes em nosso dia a dia além do reflexo e formação de imagens em espelhos Ao observar o fundo de uma piscina cheia temos a vaga impressão que o fundo está mais próximo a superfície ou também quando uma colher é depositada em um copo com água e visualizarmos o sistema de perfil percebemos que o cabo da colher é deformado no ponto em que entra na água Sendo assim a atividade prática que você realizará a seguir tem como principal os seguintes objetivos 1 Aprender a calcular o índice de refração de um meio sabendo o ângulo de incidência e refração 2 Determinar o desvio angular do raio refratado 3 Demonstrar o comportamento físico da luz ao passar de um meio para outro com diferente índice de refração isto é analisar a velocidade frequência e comprimento da luz monocromática ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM Caro aluno a Na presente atividade prática você irá utilizar um simulador virtual desenvolvido na Universidade de Colorado Boulder fundada em 2002 pelo ganhador do prêmio Nobel Carl Wieman O ambiente chamado PhET do inglês Physics Education Technology tem como objetivo promover simulações de matemática física química biologia e outras áreas da ciência O site está disponível em httpsphetcoloradoeduptBR Esse ambiente virtual permite que você estude de forma interativa outros assuntos abordados em nossa disciplina de física eletromagnetismo ótica e termodinâmica ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM Uma grandeza de extrema importância na física óptica é o índice de refração Imagine que uma onda sonora é emitida por uma fonte no ar a uma temperatura de 20 ela chega ao receptor à uma velocidade de 340 𝑚𝑠 Contudo se essa mesma fonte fosse colocada em baixo da água qual a velocidade de propagação do som Com certeza seria diferente Portanto alterando o meio em que uma onda se propaga afeta diretamente em suas propriedades Um feixe monocromático luminoso esteja se propagando no vácuo com uma velocidade 𝑐 e ao penetrar em um meio diferente como a água a sua velocidade será 𝑣 Portanto a relação entre a velocidade entre dois meios é dada por 𝑛 𝑐 𝑣 Em que 𝑛 é o índice de refração Portanto o índice de refração é uma característica do meio que mostra o quão difícil pode ser para a propagação de uma onda eletromagnética A velocidade de propagação da luz na água é de aproximadamente igual a 𝑣á𝑔𝑢𝑎 2254 106 𝑚𝑠 Sabendo que a velocidade da luz no vácuo é igual a 𝑐 3108 𝑚𝑠 300106𝑚𝑠 logo 𝑛 𝑐 𝑣 𝑛 300106 2254 106 133 Logo o índice de refração da água é igual a 𝑛á𝑔𝑢𝑎 133 Vamos analisar outro caso O índice de refração do vidro é de aproximadamente igual a 𝑛𝑣𝑖𝑑𝑟𝑜 15 varia de vidro para vidro dependendo da sua composição Ademais vale ressaltar que a expressão da velocidade de uma onda é dada por 𝑣 𝜆 𝑓 ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM Em que 𝜆 é o comprimento de onda e 𝑓 a frequência da onda Contudo a frequência só é alterada caso a fonte também sofra uma mudança isso significa que uma onda que migra de um meio para outro não tem sua frequência alterada apenas a velocidade e o comprimento de onda Para calcular o índice de refração em função da velocidade de dois meios bem como o índice de refração velocidade e comprimento de onda podemos usar a lei de Snell 𝑠𝑒𝑛𝜃1 𝑠𝑒𝑛𝜃2 𝑣1 𝑣2 𝜆1 𝜆2 𝑛2 𝑛1 Partindo da lei de Snell é possível compreender a mudança de comportamento do feixe luminoso quando vai de um meio para outro Suponha a figura a baixo em que temos dois meios no qual 𝑛2 𝑛1 Figura 1 Refração de um raio indo de um meio menos denso para um mais denso Fonte Boas Doca e Biscuola 2012 O ângulo de incidência entre o raio e a normal da superfície é dado por 𝜃1 Ao entrar no segundo meio mais denso a luz sofre refração e diminui o ângulo com relação a reta normal A diferença entre o ângulo de refração 𝜃2 e o de incidência pode ser calculado por um desvio delta 𝜃1 𝛿 𝜃2 𝛿 𝜃1 𝜃2 Caso seja o oposto se a luz for de um meio mais denso para um menos denso o comportamento é invertido e o raio refratado se afasta da normal a velocidade aumenta e o comprimento de onda também Nesse caso o desvio será dado por 𝛿 𝜃2 𝜃1 Fonte BÔAS DOCA e BISCUOLA 2012 ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM Materiais de consumo Descrição Observação Acesso à internet Recomendase que a prática seja feita em um computador Softwareaplicativosimulador Sim X Não Em caso afirmativo qual Pago Não Pago X Tipo de Licença Não se aplica Descrição do softwareaplicativosimulador httpsphetcoloradoeduptBR Kit Laboratório individual de atividade prática Sim Não X Em caso afirmativo qual Pago Não Pago Tipo de Licença Não se aplica Descrição dos materiais do kit Não se aplica Professor aqui você deve descrever os materiais necessários para que o aluno realize a atividade prática proposta Materiais de consumo Descrição Observação Material a ser fornecido pelo aluno Material a ser fornecido pelo aluno Material a ser fornecido pelo aluno Softwareaplicativosimulador Sim Não Em caso afirmativo qual Pago Não Pago Tipo de Licença Não se aplica Descrição do softwareaplicativosimulador Caso não seja necessário o uso do recurso preencher com Não se aplica NSA Kit Laboratório individual de atividade prática Sim Não Em caso afirmativo qual Pago Não Pago Tipo de Licença Não se aplica Descrição dos materiais do kit Caso não seja necessário o uso do recurso preencher com Não se aplica NSA ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM Professor aqui você deve descrever os materiais necessários para que o aluno realize a atividade prática proposta Materiais de consumo Descrição Observação Material a ser fornecido pelo aluno Material a ser fornecido pelo aluno Material a ser fornecido pelo aluno Softwareaplicativosimulador Sim Não Em caso afirmativo qual Pago Não Pago Tipo de Licença Não se aplica Descrição do softwareaplicativosimulador Caso não seja necessário o uso do recurso preencher com Não se aplica NSA Kit Laboratório individual de atividade prática Sim Não Em caso afirmativo qual Pago Não Pago Tipo de Licença Não se aplica Descrição dos materiais do kit Caso não seja necessário o uso do recurso preencher com Não se aplica NSA Verifique antecipadamente se o site que você está utilizando corresponde ao indicado neste material de modo que sua navegação na internet seja segura Além disso vale destacar a importância da criação de um ambiente ergonômico para aplicação desta prática virtual Para tanto elementos como iluminação ventilação e controle de ruídos devem ser bem planejados reduzindo assim os efeitos físicos e psicológicos de uma má organização O ambiente de trabalho ergonômico deve priorizar o conforto e permitir ajustes conforme a necessidade do alunoa por isso atentese também aos cuidados com cadeiras mesas e dispositivos eletrônicos utilizados na atividade ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM Prezado a aluno a para realizar essa atividade prática siga as instruções abaixo 1 Abra seu navegador da internet e acesse o site httpsphetcoloradoeduptBR 2 Clique na opção Simulações e depois em Física ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM 3 Procure pela simulação Desvio da Luz Depois clique na mesma 4 Clique no botão play para rodar a simulação ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM 5 Na sequência você deve clicar na terceira opção de modo simulação intitulada Mais Ferramentas 6 Pronto agora você está no simulador de Desvio da Luz ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM 7 Vamos entender o que é cada opção da simulação Opção 1 Aqui definimos se vamos observar a luz em forma de raio de luminoso ou em uma onda a qual é possível visualizar em faixas descrevendo topos e fundos de uma onda Opção 2 O raio laser clicando no botão vermelho o raio será disparado e segurando o cursor do mouse sobre o dispositivo podemos variar a sua posição angular Opção 3 Algumas ferramentas de medidas Opção 4 selecione Normal para aparecer a reta normal vertical tracejada e Ângulos para visualizar o ângulo de incidência reflexão e refração Opção 5 Descrição do índice de refração pelo qual o raio está incidindo Para nossa atividade prática deixe selecionado a opção Ar Opção 6 Descrição do índice de refração pelo qual o raio está refratando Para nossa atividade prática deixe selecionado a opção Mistério A 8 O objetivo da atividade é determinar o valor do índice de refração do meio Mistério A e o índice do meio Mistério B Primeiro para calcular o índice de refração do meio Mistério A posicione o raio incidente do laser 45 em relação a normal formando um ângulo de 17 do raio refratado em relação a normal Utilizando a lei de Snell 𝑠𝑒𝑛𝜃1 𝑛1 𝑠𝑒𝑛𝜃2 𝑛2 ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM Substitua os valores dos ângulos 𝜃1 incidência e 𝜃2 refração na equação considerando que o índice de refração do ar 𝑛1 corresponde a 1 O parâmetro que você deve calcular é o índice de refração do meio Mistério A dado por 𝑛2 9 Refaça o mesmo procedimento para calcular o índice de refração do meio Mistério B ajustando o raio incidente do laser 444 em relação a normal formando um ângulo de 30 do raio refratado em relação a normal 10 Depois de calcular o índice de refração de cada meio descreve a mudança do comportamento da velocidade da onda do comprimento de onda e da frequência quando o raio refrata de um meio para o outro Em outras palavras descreve o que acontece com 𝑣 𝜆 e 𝑓 na situação do meio Mistério A e meio Mistério B 11 Determine o desvio angular através da equação 𝛿 𝜃𝑖 𝜃𝑟 Em que 𝛿 é o desvio 𝜃𝑖 o ângulo de incidência e 𝜃𝑟 o ângulo de refração 12 Por fim selecione a opção 1 do simulador mantendo o raio incidente do laser 45 em relação a normal formando um ângulo de 17 do raio refratado usando o segundo meio como Misterio A altere o comprimento de onda para 700 nm 500 nm e 400 nm Explique quais características se alteram em cada caso ou seja descreva o comportamento da velocidade comprimento de onda e frequência 13 Nesse último item em específico 12 parte da sua explicação deve conter um print da tela do simulador com a onda nas especificações indicadas em cada caso no qual você deve apontar os detalhes que justificam sua resposta Para o cálculo de índice de refração não é obrigatório contudo caso você queira enriquecer sua resposta fique à vontade para registrar com um print da situação do raio luminoso incidindo na superfície e do raio refratado VÍDEOPOCKET LEARNING PASSO A PASSO DA PRÁTICA Escaneie ou clique sobre o QR Code Caro aluno a Você deverá entregar o Relatório tipo Apresentação Simples Power Point Para isso faça o download do template disponibilizado junto a este roteiro e siga as instruções contidas no mesmo Vídeo sobre Lei de Snell Chama o Físico httpswwwyoutubecomwatchvfsSIOi5e82Q Vídeo demonstrando a refração da luz Manual do Mundo httpswwwyoutubecomwatchvgqkSfAfyt30t313s ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM Prática 2 Interação Eletrostática Essa atividade prática permite que você tenha um embasamento teórico e prático com relação as interações eletrostáticas de um sistema formado por duas cargas e quando é adicionado uma carga de prova Como foi estudado a física eletrostática é o estudo da interação de corpos carregados eletricamente em repouso e que modificam o espaço a sua volta Sendo assim os objetivos dessa atividade consistem em 1 Determine o número de elétrons presente nas cargas carregadas do sistema 2 Calcular a força de interação entre duas partículas através da lei de Coulomb 3 Com o auxílio de uma carga de prova calcular o campo elétrico resultante sobre a partícula sem carga 4 Calcular o potencial elétrico gerado por um conjunto de cargas ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM Caro alunoa Na presente atividade prática você irá utilizar um simulador virtual desenvolvido na Universidade de Colorado Boulder fundada em 2002 pelo ganhador do prêmio Nobel Carl Wieman O ambiente chamado PhET do inglês Physics Education Technology tem como objetivo promover simulações de matemática física química biologia e outras áreas da ciência O site está disponível em httpsphetcoloradoeduptBR Esse ambiente virtual permite que você estude de forma interativa outros assuntos abordados em nossa disciplina de física eletromagnetismo ótica e termodinâmica ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM O elétron é uma partícula elementar isso significa que até hoje não foi possível dizer que um elétron é divisível em partículas menores Portanto a carga dele é chamada de carga elementar e todos os corpos tem cargas múltiplas da carga do elétron O seu valor em módulo é 𝑒 161019𝐶 Os corpos carregados possuem o seu valor da carga 𝑄 como um número múltiplo da carga do elétron também chamada de carga elementar Sendo assim a carga de um corpo não nulo pode ser determina por 𝑄 𝑛 𝑒 Na qual 𝑛 é o número de elétrons em falta ou em excesso A força de interação entre duas partículas tem mesma intensidade e está na mesma direção que as une Tal força é diretamente proporcional ao módulo do produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre as cargas Matematicamente é dada por 𝐹𝐸 𝑘 𝑞1 𝑞2 𝑑2 Em que 𝐹𝐸 é a força elétrica dada em newtons N 𝑞1 e 𝑞2 a carga dos dois corpos em questão dada em coulombs C d a distância mensurada em metros e 𝑘 a constante eletrostática do meio com um valor aproximadamente igual a 𝑘 9109 𝑁 𝑚2 𝐶2 A força elétrica que atua em uma carga de prova q imerso em um campo elétrico é dado por 𝐹𝐸 𝑞 𝐸 Em que 𝐸 é o campo elétrico ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM Podemos também escrever a expressão do campo elétrico de uma outra forma 𝐹𝐸 𝑞 𝐸 𝑘 𝑞1 𝑞2 𝑑2 𝑞 𝐸 Classificando a carga um como a geradora do campo 𝑄 e a carga dois como a carga de prova 𝑞 𝑘 𝑄 𝑞 𝑑2 𝑞 𝐸 𝑘 𝑄 𝑑2 𝐸 𝐸 𝑘𝑄 𝑑2 Além disso uma outra grandeza que relaciona a constante eletrostática do meio a carga geradora e a distância até um determinado ponto é o potencial elétrico O potencial elétrico é uma grandeza escalar isso significa que o resultado é uma soma algébrica de dois valores 𝑣 𝑘𝑄 𝑑 Fonte BÔAS DOCA e BISCUOLA 2012 ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM Materiais de consumo Descrição Observação Acesso à internet Recomendase que a prática seja feita em um computador Softwareaplicativosimulador Sim X Não Em caso afirmativo qual Pago Não Pago X Tipo de Licença Não se aplica Descrição do softwareaplicativosimulador httpsphetcoloradoeduptBR Kit Laboratório individual de atividade prática Sim Não X Em caso afirmativo qual Pago Não Pago Tipo de Licença Não se aplica Descrição dos materiais do kit Não se aplica ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM Verifique antecipadamente se o site que você está utilizando corresponde ao indicado neste material de modo que sua navegação na internet seja segura Além disso vale destacar a importância da criação de um ambiente ergonômico para aplicação desta prática virtual Para tanto elementos como iluminação ventilação e controle de ruídos devem ser bem planejados reduzindo assim os efeitos físicos e psicológicos de uma má organização O ambiente de trabalho ergonômico deve priorizar o conforto e permitir ajustes conforme a necessidade do alunoa por isso atentese também aos cuidados com cadeiras mesas e dispositivos eletrônicos utilizados na atividade ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM Prezado a aluno a para realizar essa atividade prática siga as instruções abaixo 1 Abra seu navegador da internet e acesse o site httpsphetcoloradoeduptBR 2 Clique na opção Simulações e depois em Física ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM 3 Procure pela simulação Cargas e Campos Depois clique na mesma 4 Clique no botão play para rodar a simulação ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM 5 Pronto agora você está no simulador de Cargas e Campos 6 Vamos entender o que é cada opção da simulação Opção 1 Aqui podemos escolher a marcação de Campo Elétrico para mostrar os vetores de campo elétrico ou também a direção do mesmo A tensão das cargas os valores que a partícula de carga de prova é submetida e a grade ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM Opção 2 Os medidores de tensão e de distância Opção 3 Carga positiva de 1109𝐶 1109𝐶 e a carga de prova em amarelo 7 Para a primeira parte de nossa atividade deixe selecionado as opções Tensão Valores e Grade Logo a baixo há uma escala dimensional cada quadrado grande tem a largura de 05m Ou seja dois quadrados grandes medem 1m Sendo assim posicione as cargas 2 metros uma da outra como indicado na figura abaixo 8 Utilizando a expressão 𝑄 𝑛 𝑒 calcule o número de elétrons presente em cada uma das cargas carregadas 9 Usando a Lei de Coulomb 𝐹𝑒 𝑘 𝑞1 𝑞2 𝑑2 Calcule a força de interação entre as duas cargas 10 Retira a marcação Valores da opção 1 e posicione uma carga de prova a 1m da esquerda da carga positiva como está representado na figura abaixo determine o campo elétrico resultante sobre a carga de prova Portanto calcule o campo gerado pela carga geradora positiva sobre a carga de prova e o campo gerado pela carga geradora negativa sobre a carga de prova depois calcule a resultante Obs a expressão do campo elétrico é 𝐸 𝑘𝑄 𝑑2 ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM 11 Usando a expressão do potencial elétrico 𝑣 𝑘𝑄 𝑑 Calcule o potencial elétrico resultante sobre a carga de prova 12 Na resolução da atividade não é obrigatório inserir print das situações porém caso você queira enriquecer sua resposta fique à vontade VÍDEOPOCKET LEARNING PASSO A PASSO DA PRÁTICA Escaneie ou clique sobre o QR Code ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM Caro aluno a Você deverá entregar o Relatório tipo Apresentação Simples Power Point Para isso faça o download do template disponibilizado junto a este roteiro e siga as instruções contidas no mesmo Vídeo sobre Campo elétrico e potencial elétrico Física com Douglas Gomes httpswwwyoutubecomwatchvT9G9UHZPl08 ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM Prática 3 Circuitos Elétricos Essa atividade prática permite que você tenha um embasamento teórico e prático sobre a montagem de circuitos elétricos medições e associação de resistores Utilizando a plataforma digital da PheT Colorado vamos aprofundar nossos estudos a respeito de sistemas de corrente contínua ou seja uma aplicação direta do que foi abordado na unidade III da disciplina Portanto o objetivo dessa atividade prática é 1 Montagem de circuitos elétricos 2 Através do uso da primeira Lei de Ohm determinar algumas propriedades elétricas do sistema como corrente elétrica em uma associação em paralelo de resistores ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM Caro aluno a Na presente atividade prática você irá utilizar um simulador virtual desenvolvido na Universidade de Colorado Boulder fundada em 2002 pelo ganhador do prêmio Nobel Carl Wieman O ambiente chamado PhET do inglês Physics Education Technology tem como objetivo promover simulações de matemática física química biologia e outras áreas da ciência O site está disponível em httpsphetcoloradoeduptBR Esse ambiente virtual permite que você estude de forma interativa outros assuntos abordados em nossa disciplina de física eletromagnetismo ótica e termodinâmica ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM Como o próprio nome diz a resistência elétrica é a capacidade que um condutor tem de se opor a passagem de corrente elétrica ou seja quanto maior a resistência de um fio mais difícil o transporte de cargas elétricas pelo mesmo Como relacionamos isso com a corrente do sistema Pela primeira Lei de Ohm 𝑈 𝑅 𝑖 No qual 𝑈 é a tensão elétrica do sistema a ddp 𝑅 a resistência e 𝑖 a corrente A tensão elétrica é medida em volts 𝑉 já a resistência em ohms Ω Segundo Ohm quando a tensão elétrica de um sistema varia linearmente com a corrente elétrica será dito que esse condutor é ôhmico Na grande maioria dos experimentos e aplicações da eletrodinâmica temos que lidar com mais de um resistor no mesmo circuito elétrico vamos aprender agora como estes são associados Será dito que um conjunto de resistores estão associados em paralelo somente quando a corrente elétrica se divide por eles Veja a representação a seguir Figura 1 Associação em paralelo de resistores Fonte Boas Doca e Biscuola 2012 ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM Nessa situação os resistores estão submetidos a mesma diferença de potencial Matematicamente temos 𝑈𝑇 𝑈1 𝑈2 𝑈3 Já a corrente é a mesma 𝐼𝑇 𝑖1 𝑖2 𝑖3 Para simplificar o circuito vamos reescrever as resistências em paralelo como uma só Para calcular a resistência equivalente de uma associação em paralelo fazemos 1 𝑅𝑒𝑞 1 𝑅1 1 𝑅2 1 𝑅3 Como o próprio nome diz a resistência elétrica é a capacidade que um condutor tem de se opor a passagem de corrente elétrica ou seja quanto maior a resistência de um fio mais difícil o transporte de cargas elétricas pelo mesmo Como relacionamos isso com a corrente do sistema Pela primeira Lei de Ohm 𝑈 𝑅 𝑖 No qual 𝑈 é a tensão elétrica do sistema a ddp 𝑅 a resistência e 𝑖 a corrente A tensão elétrica é medida em volts 𝑉 já a resistência em ohms Ω Fonte BÔAS DOCA e BISCUOLA 2012 ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM Materiais de consumo Descrição Observação Acesso à internet Recomendase que a prática seja feita em um computador Softwareaplicativosimulador Sim X Não Em caso afirmativo qual Pago Não Pago X Tipo de Licença Não se aplica Descrição do softwareaplicativosimulador httpsphetcoloradoeduptBR Kit Laboratório individual de atividade prática Sim Não X Em caso afirmativo qual Pago Não Pago Tipo de Licença Não se aplica Descrição dos materiais do kit Não se aplica ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM Verifique antecipadamente se o site que você está utilizando corresponde ao indicado neste material de modo que sua navegação na internet seja segura Além disso vale destacar a importância da criação de um ambiente ergonômico para aplicação desta prática virtual Para tanto elementos como iluminação ventilação e controle de ruídos devem ser bem planejados reduzindo assim os efeitos físicos e psicológicos de uma má organização O ambiente de trabalho ergonômico deve priorizar o conforto e permitir ajustes conforme a necessidade do alunoa por isso atentese também aos cuidados com cadeiras mesas e dispositivos eletrônicos utilizados na atividade ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM Prezado a aluno a para realizar essa atividade prática siga as instruções abaixo 1 Abra seu navegador da internet e acesse o site httpsphetcoloradoeduptBR 2 Clique na opção Simulações e depois em Física ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM 3 Procure pela simulação Kit para Montar Circuito DC Lab Virtual Depois clique na mesma 4 Clique no botão play para rodar a simulação ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM 5 Pronto agora você está no simulador de Kit para Montar Circuito DC Lab Virtual 6 Vamos entender cada elemento Opção 1 Nesse quadro você seleciona os itens os quais irá utilizar em nossa prática será usado apenas a bateria fios lâmpadas e interruptores Opção 2 Selecionando Ver Corrente é possível visualizar os elétrons pelo fio colocando a opção convencional o sentido convencional da corrente que é oposto ao movimento dos elétrons do polo positivo para o negativo da bateria Opção 3 Aparelhos de medida primeiro o voltímetro capaz de medir a voltagem entre dois pontos e o amperímetro que mensura a corrente elétrica em um trecho escolhido Opção 4 Podese modificar a resistência da bateria e dos fios Entretanto não a usaremos ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM 7 Vamos montar um sistema da seguinte forma Uma bateria acoplada em paralelo com mais 3 lâmpadas agrupadas em paralelo Lembrese de colocar um interruptor em cada um dos ramos do circuito e deixar selecionado a opção Ver Corrente Elétrons Altere o valor da bateria para 12𝑉 as duas primeiras lâmpadas com 12Ω de resistência e o terceiro 6Ω 8 A atividade consiste em várias etapas e análises a Ao fechar os três interruptores visualmente pelo simulador a mesma corrente passa pelas três lâmpadas Se não for qual a justificativa b Qual é o valor da resistência equivalente do sistema c Qual a corrente total do circuito Ou seja a corrente que é produzida pela bateria d Calcule o valor da corrente que passa por cada lâmpada e O que acontece se fecharmos os dois primeiros interruptores e mantermos a lâmpada 6Ω em aberto ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM Calcule o valor da corrente que passa por cada lâmpada nessa situação 9 Para as respostas das alternativas a e e é obrigatório que seja adicionado junto aos cálculos um print da tela do simulador VÍDEOPOCKET LEARNING PASSO A PASSO DA PRÁTICA Escaneie ou clique sobre o QR Code Caro aluno a Você deverá entregar o Relatório tipo Apresentação Simples Power Point Para isso faça o download do template disponibilizado junto a este roteiro e siga as instruções contidas no mesmo ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM Vídeo sobre associação de resistores em paralelo Professor Boaro httpswwwyoutubecomwatchv7DwvrdegXP4 Vídeo sobre associação de resistores em paralelo Física com Douglas Gomes httpswwwyoutubecomwatchvVdmfGPET4oY
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fenômeno da refração da luz quando passa de um meio com índice de refração 𝑛1 para um segundo meio de índice 𝑛2 A refração é um dos fenômenos óticos mais presentes em nosso dia a dia além do reflexo e formação de imagens em espelhos Ao observar o fundo de uma piscina cheia temos a vaga impressão que o fundo está mais próximo a superfície ou também quando uma colher é depositada em um copo com água e visualizarmos o sistema de perfil percebemos que o cabo da colher é deformado no ponto em que entra na água Sendo assim a atividade prática que você realizará a seguir tem como principal os seguintes objetivos 1 Aprender a calcular o índice de refração de um meio sabendo o ângulo de incidência e refração 2 Determinar o desvio angular do raio refratado 3 Demonstrar o comportamento físico da luz ao passar de um meio para outro com diferente índice de refração isto é analisar a velocidade frequência e comprimento da luz monocromática ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM Caro aluno a Na presente 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Um feixe monocromático luminoso esteja se propagando no vácuo com uma velocidade 𝑐 e ao penetrar em um meio diferente como a água a sua velocidade será 𝑣 Portanto a relação entre a velocidade entre dois meios é dada por 𝑛 𝑐 𝑣 Em que 𝑛 é o índice de refração Portanto o índice de refração é uma característica do meio que mostra o quão difícil pode ser para a propagação de uma onda eletromagnética A velocidade de propagação da luz na água é de aproximadamente igual a 𝑣á𝑔𝑢𝑎 2254 106 𝑚𝑠 Sabendo que a velocidade da luz no vácuo é igual a 𝑐 3108 𝑚𝑠 300106𝑚𝑠 logo 𝑛 𝑐 𝑣 𝑛 300106 2254 106 133 Logo o índice de refração da água é igual a 𝑛á𝑔𝑢𝑎 133 Vamos analisar outro caso O índice de refração do vidro é de aproximadamente igual a 𝑛𝑣𝑖𝑑𝑟𝑜 15 varia de vidro para vidro dependendo da sua composição Ademais vale ressaltar que a expressão da velocidade de uma onda é dada por 𝑣 𝜆 𝑓 ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM Em que 𝜆 é o comprimento de onda e 𝑓 a frequência da onda Contudo a frequência só é alterada caso a fonte também sofra uma mudança isso significa que uma onda que migra de um meio para outro não tem sua frequência alterada apenas a velocidade e o comprimento de onda Para calcular o índice de refração em função da velocidade de dois meios bem como o índice de refração velocidade e comprimento de onda podemos usar a lei de Snell 𝑠𝑒𝑛𝜃1 𝑠𝑒𝑛𝜃2 𝑣1 𝑣2 𝜆1 𝜆2 𝑛2 𝑛1 Partindo da lei de Snell é possível compreender a mudança de comportamento do feixe luminoso quando vai de um meio para outro Suponha a figura a baixo em que temos dois meios no qual 𝑛2 𝑛1 Figura 1 Refração de um raio indo de um meio menos denso para um mais denso Fonte Boas Doca e Biscuola 2012 O ângulo de incidência entre o raio e a normal da superfície é dado por 𝜃1 Ao entrar no segundo meio mais denso a luz sofre refração e diminui o ângulo com relação a reta normal A diferença entre o ângulo de refração 𝜃2 e o de incidência pode ser calculado por um desvio delta 𝜃1 𝛿 𝜃2 𝛿 𝜃1 𝜃2 Caso seja o oposto se a luz for de um meio mais denso para um menos denso o comportamento é invertido e o raio refratado se afasta da normal a velocidade aumenta e o comprimento de onda também Nesse caso o desvio será dado por 𝛿 𝜃2 𝜃1 Fonte BÔAS DOCA e BISCUOLA 2012 ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM Materiais de consumo Descrição Observação Acesso à internet Recomendase que a prática seja feita em um computador Softwareaplicativosimulador Sim X Não Em caso afirmativo qual Pago Não Pago X Tipo de Licença Não se aplica Descrição do softwareaplicativosimulador httpsphetcoloradoeduptBR Kit Laboratório individual de atividade prática Sim Não X Em caso afirmativo qual Pago Não Pago Tipo de Licença Não se aplica Descrição dos materiais do kit Não se aplica Professor aqui você deve descrever os materiais necessários para que o aluno realize a atividade prática proposta Materiais de consumo Descrição Observação Material a ser fornecido pelo aluno Material a ser fornecido pelo aluno Material a ser fornecido pelo aluno Softwareaplicativosimulador Sim Não Em caso afirmativo qual Pago Não Pago Tipo de Licença Não se aplica Descrição do softwareaplicativosimulador Caso não seja necessário o uso do recurso preencher com Não se aplica NSA Kit Laboratório individual de atividade prática Sim Não Em caso afirmativo qual Pago Não Pago Tipo de Licença Não se aplica Descrição dos materiais do kit Caso não seja necessário o uso do recurso preencher com Não se aplica NSA ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM Professor aqui você deve descrever os materiais necessários para que o aluno realize a atividade prática proposta Materiais de consumo Descrição Observação Material a ser fornecido pelo aluno Material a ser fornecido pelo aluno Material a ser fornecido pelo aluno Softwareaplicativosimulador Sim Não Em caso afirmativo qual Pago Não Pago Tipo de Licença Não se aplica Descrição do softwareaplicativosimulador Caso não seja necessário o uso do recurso preencher com Não se aplica NSA Kit Laboratório individual de atividade prática Sim Não Em caso afirmativo qual Pago Não Pago Tipo de Licença Não se aplica Descrição dos materiais do kit Caso não seja necessário o uso do recurso preencher com Não se aplica NSA Verifique antecipadamente se o site que você está utilizando corresponde ao indicado neste material de modo que sua navegação na internet seja segura Além disso vale destacar a importância da criação de um ambiente ergonômico para aplicação desta prática virtual Para tanto elementos como iluminação ventilação e controle de ruídos devem ser bem planejados reduzindo assim os efeitos físicos e psicológicos de uma má organização O ambiente de trabalho ergonômico deve priorizar o conforto e permitir ajustes conforme a necessidade do alunoa por isso atentese também aos cuidados com cadeiras mesas e dispositivos eletrônicos utilizados na atividade ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM Prezado a aluno a para realizar essa atividade prática siga as instruções abaixo 1 Abra seu navegador da internet e acesse o site httpsphetcoloradoeduptBR 2 Clique na opção Simulações e depois em Física ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM 3 Procure pela simulação Desvio da Luz Depois clique na mesma 4 Clique no botão play para rodar a simulação ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM 5 Na sequência você deve clicar na terceira opção de modo simulação intitulada Mais Ferramentas 6 Pronto agora você está no simulador de Desvio da Luz ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM 7 Vamos entender o que é cada opção da simulação Opção 1 Aqui definimos se vamos observar a luz em forma de raio de luminoso ou em uma onda a qual é possível visualizar em faixas descrevendo topos e fundos de uma onda Opção 2 O raio laser clicando no botão vermelho o raio será disparado e segurando o cursor do mouse sobre o dispositivo podemos variar a sua posição angular Opção 3 Algumas ferramentas de medidas Opção 4 selecione Normal para aparecer a reta normal vertical tracejada e Ângulos para visualizar o ângulo de incidência reflexão e refração Opção 5 Descrição do índice de refração pelo qual o raio está incidindo Para nossa atividade prática deixe selecionado a opção Ar Opção 6 Descrição do índice de refração pelo qual o raio está refratando Para nossa atividade prática deixe selecionado a opção Mistério A 8 O objetivo da atividade é determinar o valor do índice de refração do meio Mistério A e o índice do meio Mistério B Primeiro para calcular o índice de refração do meio Mistério A posicione o raio incidente do laser 45 em relação a normal formando um ângulo de 17 do raio refratado em relação a normal Utilizando a lei de Snell 𝑠𝑒𝑛𝜃1 𝑛1 𝑠𝑒𝑛𝜃2 𝑛2 ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM Substitua os valores dos ângulos 𝜃1 incidência e 𝜃2 refração na equação considerando que o índice de refração do ar 𝑛1 corresponde a 1 O parâmetro que você deve calcular é o índice de refração do meio Mistério A dado por 𝑛2 9 Refaça o mesmo procedimento para calcular o índice de refração do meio Mistério B ajustando o raio incidente do laser 444 em relação a normal formando um ângulo de 30 do raio refratado em relação a normal 10 Depois de calcular o índice de refração de cada meio descreve a mudança do comportamento da velocidade da onda do comprimento de onda e da frequência quando o raio refrata de um meio para o outro Em outras palavras descreve o que acontece com 𝑣 𝜆 e 𝑓 na situação do meio Mistério A e meio Mistério B 11 Determine o desvio angular através da equação 𝛿 𝜃𝑖 𝜃𝑟 Em que 𝛿 é o desvio 𝜃𝑖 o ângulo de incidência e 𝜃𝑟 o ângulo de refração 12 Por fim selecione a opção 1 do simulador mantendo o raio incidente do laser 45 em relação a normal formando um ângulo de 17 do raio refratado usando o segundo meio como Misterio A altere o comprimento de onda para 700 nm 500 nm e 400 nm Explique quais características se alteram em cada caso ou seja descreva o comportamento da velocidade comprimento de onda e frequência 13 Nesse último item em específico 12 parte da sua explicação deve conter um print da tela do simulador com a onda nas especificações indicadas em cada caso no qual você deve apontar os detalhes que justificam sua resposta Para o cálculo de índice de refração não é obrigatório contudo caso você queira enriquecer sua resposta fique à vontade para registrar com um print da situação do raio luminoso incidindo na superfície e do raio refratado VÍDEOPOCKET LEARNING PASSO A PASSO DA PRÁTICA Escaneie ou clique sobre o QR Code Caro aluno a Você deverá entregar o Relatório tipo Apresentação Simples Power Point Para isso faça o download do template disponibilizado junto a este roteiro e siga as instruções contidas no mesmo Vídeo sobre Lei de Snell Chama o Físico httpswwwyoutubecomwatchvfsSIOi5e82Q Vídeo demonstrando a refração da luz Manual do Mundo httpswwwyoutubecomwatchvgqkSfAfyt30t313s ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM Prática 2 Interação Eletrostática Essa atividade prática permite que você tenha um embasamento teórico e prático com relação as interações eletrostáticas de um sistema formado por duas cargas e quando é adicionado uma carga de prova Como foi estudado a física eletrostática é o estudo da interação de corpos carregados eletricamente em repouso e que modificam o espaço a sua volta Sendo assim os objetivos dessa atividade consistem em 1 Determine o número de elétrons presente nas cargas carregadas do sistema 2 Calcular a força de interação entre duas partículas através da lei de Coulomb 3 Com o auxílio de uma carga de prova calcular o campo elétrico resultante sobre a partícula sem carga 4 Calcular o potencial elétrico gerado por um conjunto de cargas ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM Caro alunoa Na presente atividade prática você irá utilizar um simulador virtual desenvolvido na Universidade de Colorado Boulder fundada em 2002 pelo ganhador do prêmio Nobel Carl Wieman O ambiente chamado PhET do inglês Physics Education Technology tem como objetivo promover simulações de matemática física química biologia e outras áreas da ciência O site está disponível em httpsphetcoloradoeduptBR Esse ambiente virtual permite que você estude de forma interativa outros assuntos abordados em nossa disciplina de física eletromagnetismo ótica e termodinâmica ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM O elétron é uma partícula elementar isso significa que até hoje não foi possível dizer que um elétron é divisível em partículas menores Portanto a carga dele é chamada de carga elementar e todos os corpos tem cargas múltiplas da carga do elétron O seu valor em módulo é 𝑒 161019𝐶 Os corpos carregados possuem o seu valor da carga 𝑄 como um número múltiplo da carga do elétron também chamada de carga elementar Sendo assim a carga de um corpo não nulo pode ser determina por 𝑄 𝑛 𝑒 Na qual 𝑛 é o número de elétrons em falta ou em excesso A força de interação entre duas partículas tem mesma intensidade e está na mesma direção que as une Tal força é diretamente proporcional ao módulo do produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre as cargas Matematicamente é dada por 𝐹𝐸 𝑘 𝑞1 𝑞2 𝑑2 Em que 𝐹𝐸 é a força elétrica dada em newtons N 𝑞1 e 𝑞2 a carga dos dois corpos em questão dada em coulombs C d a distância mensurada em metros e 𝑘 a constante eletrostática do meio com um valor aproximadamente igual a 𝑘 9109 𝑁 𝑚2 𝐶2 A força elétrica que atua em uma carga de prova q imerso em um campo elétrico é dado por 𝐹𝐸 𝑞 𝐸 Em que 𝐸 é o campo elétrico ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM Podemos também escrever a expressão do campo elétrico de uma outra forma 𝐹𝐸 𝑞 𝐸 𝑘 𝑞1 𝑞2 𝑑2 𝑞 𝐸 Classificando a carga um como a geradora do campo 𝑄 e a carga dois como a carga de prova 𝑞 𝑘 𝑄 𝑞 𝑑2 𝑞 𝐸 𝑘 𝑄 𝑑2 𝐸 𝐸 𝑘𝑄 𝑑2 Além disso uma outra grandeza que relaciona a constante eletrostática do meio a carga geradora e a distância até um determinado ponto é o potencial elétrico O potencial elétrico é uma grandeza escalar isso significa que o resultado é uma soma algébrica de dois valores 𝑣 𝑘𝑄 𝑑 Fonte BÔAS DOCA e BISCUOLA 2012 ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM Materiais de consumo Descrição Observação Acesso à internet Recomendase que a prática seja feita em um computador Softwareaplicativosimulador Sim X Não Em caso afirmativo qual Pago Não Pago X Tipo de Licença Não se aplica Descrição do softwareaplicativosimulador httpsphetcoloradoeduptBR Kit Laboratório individual de atividade prática Sim Não X Em caso afirmativo qual Pago Não Pago Tipo de Licença Não se aplica Descrição dos materiais do kit Não se aplica ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM Verifique antecipadamente se o site que você está utilizando corresponde ao indicado neste material de modo que sua navegação na internet seja segura Além disso vale destacar a importância da criação de um ambiente ergonômico para aplicação desta prática virtual Para tanto elementos como iluminação ventilação e controle de ruídos devem ser bem planejados reduzindo assim os efeitos físicos e psicológicos de uma má organização O ambiente de trabalho ergonômico deve priorizar o conforto e permitir ajustes conforme a necessidade do alunoa por isso atentese também aos cuidados com cadeiras mesas e dispositivos eletrônicos utilizados na atividade ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM Prezado a aluno a para realizar essa atividade prática siga as instruções abaixo 1 Abra seu navegador da internet e acesse o site httpsphetcoloradoeduptBR 2 Clique na opção Simulações e depois em Física ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM 3 Procure pela simulação Cargas e Campos Depois clique na mesma 4 Clique no botão play para rodar a simulação ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM 5 Pronto agora você está no simulador de Cargas e Campos 6 Vamos entender o que é cada opção da simulação Opção 1 Aqui podemos escolher a marcação de Campo Elétrico para mostrar os vetores de campo elétrico ou também a direção do mesmo A tensão das cargas os valores que a partícula de carga de prova é submetida e a grade ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM Opção 2 Os medidores de tensão e de distância Opção 3 Carga positiva de 1109𝐶 1109𝐶 e a carga de prova em amarelo 7 Para a primeira parte de nossa atividade deixe selecionado as opções Tensão Valores e Grade Logo a baixo há uma escala dimensional cada quadrado grande tem a largura de 05m Ou seja dois quadrados grandes medem 1m Sendo assim posicione as cargas 2 metros uma da outra como indicado na figura abaixo 8 Utilizando a expressão 𝑄 𝑛 𝑒 calcule o número de elétrons presente em cada uma das cargas carregadas 9 Usando a Lei de Coulomb 𝐹𝑒 𝑘 𝑞1 𝑞2 𝑑2 Calcule a força de interação entre as duas cargas 10 Retira a marcação Valores da opção 1 e posicione uma carga de prova a 1m da esquerda da carga positiva como está representado na figura abaixo determine o campo elétrico resultante sobre a carga de prova Portanto calcule o campo gerado pela carga geradora positiva sobre a carga de prova e o campo gerado pela carga geradora negativa sobre a carga de prova depois calcule a resultante Obs a expressão do campo elétrico é 𝐸 𝑘𝑄 𝑑2 ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM 11 Usando a expressão do potencial elétrico 𝑣 𝑘𝑄 𝑑 Calcule o potencial elétrico resultante sobre a carga de prova 12 Na resolução da atividade não é obrigatório inserir print das situações porém caso você queira enriquecer sua resposta fique à vontade VÍDEOPOCKET LEARNING PASSO A PASSO DA PRÁTICA Escaneie ou clique sobre o QR Code ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM Caro aluno a Você deverá entregar o Relatório tipo Apresentação Simples Power Point Para isso faça o download do template disponibilizado junto a este roteiro e siga as instruções contidas no mesmo Vídeo sobre Campo elétrico e potencial elétrico Física com Douglas Gomes httpswwwyoutubecomwatchvT9G9UHZPl08 ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM Prática 3 Circuitos Elétricos Essa atividade prática permite que você tenha um embasamento teórico e prático sobre a montagem de circuitos elétricos medições e associação de resistores Utilizando a plataforma digital da PheT Colorado vamos aprofundar nossos estudos a respeito de sistemas de corrente contínua ou seja uma aplicação direta do que foi abordado na unidade III da disciplina Portanto o objetivo dessa atividade prática é 1 Montagem de circuitos elétricos 2 Através do uso da primeira Lei de Ohm determinar algumas propriedades elétricas do sistema como corrente elétrica em uma associação em paralelo de resistores ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM Caro aluno a Na presente atividade prática você irá utilizar um simulador virtual desenvolvido na Universidade de Colorado Boulder fundada em 2002 pelo ganhador do prêmio Nobel Carl Wieman O ambiente chamado PhET do inglês Physics Education Technology tem como objetivo promover simulações de matemática física química biologia e outras áreas da ciência O site está disponível em httpsphetcoloradoeduptBR Esse ambiente virtual permite que você estude de forma interativa outros assuntos abordados em nossa disciplina de física eletromagnetismo ótica e termodinâmica ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM Como o próprio nome diz a resistência elétrica é a capacidade que um condutor tem de se opor a passagem de corrente elétrica ou seja quanto maior a resistência de um fio mais difícil o transporte de cargas elétricas pelo mesmo Como relacionamos isso com a corrente do sistema Pela primeira Lei de Ohm 𝑈 𝑅 𝑖 No qual 𝑈 é a tensão elétrica do sistema a ddp 𝑅 a resistência e 𝑖 a corrente A tensão elétrica é medida em volts 𝑉 já a resistência em ohms Ω Segundo Ohm quando a tensão elétrica de um sistema varia linearmente com a corrente elétrica será dito que esse condutor é ôhmico Na grande maioria dos experimentos e aplicações da eletrodinâmica temos que lidar com mais de um resistor no mesmo circuito elétrico vamos aprender agora como estes são associados Será dito que um conjunto de resistores estão associados em paralelo somente quando a corrente elétrica se divide por eles Veja a representação a seguir Figura 1 Associação em paralelo de resistores Fonte Boas Doca e Biscuola 2012 ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM Nessa situação os resistores estão submetidos a mesma diferença de potencial Matematicamente temos 𝑈𝑇 𝑈1 𝑈2 𝑈3 Já a corrente é a mesma 𝐼𝑇 𝑖1 𝑖2 𝑖3 Para simplificar o circuito vamos reescrever as resistências em paralelo como uma só Para calcular a resistência equivalente de uma associação em paralelo fazemos 1 𝑅𝑒𝑞 1 𝑅1 1 𝑅2 1 𝑅3 Como o próprio nome diz a resistência elétrica é a capacidade que um condutor tem de se opor a passagem de corrente elétrica ou seja quanto maior a resistência de um fio mais difícil o transporte de cargas elétricas pelo mesmo Como relacionamos isso com a corrente do sistema Pela primeira Lei de Ohm 𝑈 𝑅 𝑖 No qual 𝑈 é a tensão elétrica do sistema a ddp 𝑅 a resistência e 𝑖 a corrente A tensão elétrica é medida em volts 𝑉 já a resistência em ohms Ω Fonte BÔAS DOCA e BISCUOLA 2012 ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM Materiais de consumo Descrição Observação Acesso à internet Recomendase que a prática seja feita em um computador Softwareaplicativosimulador Sim X Não Em caso afirmativo qual Pago Não Pago X Tipo de Licença Não se aplica Descrição do softwareaplicativosimulador httpsphetcoloradoeduptBR Kit Laboratório individual de atividade prática Sim Não X Em caso afirmativo qual Pago Não Pago Tipo de Licença Não se aplica Descrição dos materiais do kit Não se aplica ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM Verifique antecipadamente se o site que você está utilizando corresponde ao indicado neste material de modo que sua navegação na internet seja segura Além disso vale destacar a importância da criação de um ambiente ergonômico para aplicação desta prática virtual Para tanto elementos como iluminação ventilação e controle de ruídos devem ser bem planejados reduzindo assim os efeitos físicos e psicológicos de uma má organização O ambiente de trabalho ergonômico deve priorizar o conforto e permitir ajustes conforme a necessidade do alunoa por isso atentese também aos cuidados com cadeiras mesas e dispositivos eletrônicos utilizados na atividade ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM Prezado a aluno a para realizar essa atividade prática siga as instruções abaixo 1 Abra seu navegador da internet e acesse o site httpsphetcoloradoeduptBR 2 Clique na opção Simulações e depois em Física ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM 3 Procure pela simulação Kit para Montar Circuito DC Lab Virtual Depois clique na mesma 4 Clique no botão play para rodar a simulação ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM 5 Pronto agora você está no simulador de Kit para Montar Circuito DC Lab Virtual 6 Vamos entender cada elemento Opção 1 Nesse quadro você seleciona os itens os quais irá utilizar em nossa prática será usado apenas a bateria fios lâmpadas e interruptores Opção 2 Selecionando Ver Corrente é possível visualizar os elétrons pelo fio colocando a opção convencional o sentido convencional da corrente que é oposto ao movimento dos elétrons do polo positivo para o negativo da bateria Opção 3 Aparelhos de medida primeiro o voltímetro capaz de medir a voltagem entre dois pontos e o amperímetro que mensura a corrente elétrica em um trecho escolhido Opção 4 Podese modificar a resistência da bateria e dos fios Entretanto não a usaremos ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM 7 Vamos montar um sistema da seguinte forma Uma bateria acoplada em paralelo com mais 3 lâmpadas agrupadas em paralelo Lembrese de colocar um interruptor em cada um dos ramos do circuito e deixar selecionado a opção Ver Corrente Elétrons Altere o valor da bateria para 12𝑉 as duas primeiras lâmpadas com 12Ω de resistência e o terceiro 6Ω 8 A atividade consiste em várias etapas e análises a Ao fechar os três interruptores visualmente pelo simulador a mesma corrente passa pelas três lâmpadas Se não for qual a justificativa b Qual é o valor da resistência equivalente do sistema c Qual a corrente total do circuito Ou seja a corrente que é produzida pela bateria d Calcule o valor da corrente que passa por cada lâmpada e O que acontece se fecharmos os dois primeiros interruptores e mantermos a lâmpada 6Ω em aberto ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM Calcule o valor da corrente que passa por cada lâmpada nessa situação 9 Para as respostas das alternativas a e e é obrigatório que seja adicionado junto aos cálculos um print da tela do simulador VÍDEOPOCKET LEARNING PASSO A PASSO DA PRÁTICA Escaneie ou clique sobre o QR Code Caro aluno a Você deverá entregar o Relatório tipo Apresentação Simples Power Point Para isso faça o download do template disponibilizado junto a este roteiro e siga as instruções contidas no mesmo ATIVIDADE PRÁTICA DE APRENDIZAGEM Vídeo sobre associação de resistores em paralelo Professor Boaro httpswwwyoutubecomwatchv7DwvrdegXP4 Vídeo sobre associação de resistores em paralelo Física com Douglas Gomes httpswwwyoutubecomwatchvVdmfGPET4oY