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SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 4  CHOQUES ELÉTRICOSChoque elétricoPágina 20 - 21   Entrevista com eletricista. As respostas depe...
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  1. 1. Caro Professor,Em 2009 os Cadernos do Aluno foram editados e distribuídos a todos os estudantes darede estadual de ensino. Eles serviram de apoio ao trabalho dos professores ao longo detodo o ano e foram usados, testados, analisados e revisados para a nova edição a partirde 2010.As alterações foram apontadas pelos autores, que analisaram novamente o material, porleitores especializados nas disciplinas e, sobretudo, pelos próprios professores, quepostaram suas sugestões e contribuíram para o aperfeiçoamento dos Cadernos. Notetambém que alguns dados foram atualizados em função do lançamento de publicaçõesmais recentes.Quando você receber a nova edição do Caderno do Aluno, veja o que mudou e analiseas diferenças, para estar sempre bem preparado para suas aulas.Na primeira parte deste documento, você encontra as respostas das atividades propostasno Caderno do Aluno. Como os Cadernos do Professor não serão editados em 2010,utilize as informações e os ajustes que estão na segunda parte deste documento.Bom trabalho!Equipe São Paulo faz escola. 1
  2. 2. GABARITO Caderno do Aluno de Física – 3ª série – Volume 1 SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 1 RECONHECENDO A ELETRICIDADE NO DIA-A-DIAReconhecendo a eletricidade no dia a diaPágina 3 - 4 As respostas a essas questões dependerão de cada turma. Elas devem ficar em aberto.Há possíveis respostas no Caderno do Professor.Ordenando os aparelhos elétricosPágina 4 - 5 As respostas a essas questões dependerão de cada turma. Elas devem ficar em aberto.Há possíveis respostas no Caderno do Professor.Refletindo sobre a eletricidadePágina 5 - 61. Resposta pessoal.2. Resposta pessoal.3. A transformação de energia elétrica em térmica, mecânica, luminosa e outras.4. a) cafeteira elétrica: resistores. b) rádio: comunicadores. c) bateria de celular: fonte. d) aspirador de pó: motores. 2
  3. 3. Página 6 Tato, audição, paladar, olfato. Todos os sentidos do ser humano utilizam impulsoselétricos para serem percebidos, desde o receptor até chegar ao cérebro.Página 61. Apesar de pessoal, é importante que o aluno construa uma frase que reconheça a importância vital que a energia elétrica tem na vida moderna dos seres humanos. A frase pode conter alguns exemplos que mostram essa dependência, como: a dificuldade de armazenamento de alimentos perecíveis, a impossibilidade de executar diversos procedimentos cirúrgicos em hospitais, a falta de controle de tráfego de carros e aviões e etc.2. a) resistivos: resistência elétrica. b) motores: motores elétricos. c) comunicadores: elementos de comunicação e informação. d) fontes: fornecer energia elétrica.3. Verifique se o texto do aluno relaciona os sentidos humanos à impulsos elétricos que levam as informações de receptores ao cérebro.Página 81. Resposta pessoal. Espera-se que o aluno exercite a classificação estabelecida em sala sobre os equipamentos elétricos.2. Motores a combustão, nos sentidos do ser humano, fogão com acendimento automático e na natureza. 3
  4. 4. SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 2 ENTENDENDO AS ESPECIFICAÇÕES DOS APARELHOSPágina 9 - 101. Para fornecer os dados das principais grandezas, especificando seu rendimento, suas condições de uso correto e requisitos para o dimensionamento da rede elétrica.2. Caso alguma especificação não seja obedecida, as condições de funcionamento do equipamento ficarão comprometidas. Por exemplo, se a fiação especificada em um chuveiro não for correta, poderá ocorrer um superaquecimento, e provocar um curto- circuito.3. Em geral os símbolos representam as unidades de medida das grandezas físicas.4. Corrente elétrica – ampère (A); tensão – Volt (V); potência – watt (W); frequência – Hertz (Hz).5. A potência elétrica, pois mede a quantidade de energia consumida por unidade de tempo.6. Sim, normalmente os resistores são os equipamentos com as maiores potências e, dependendo do tempo que ficam ligados, consomem grande quantidade de energia.7. Não necessariamente. O consumo de energia está relacionado diretamente com a potência do equipamento e o tempo que permanece ligado, por isso não se pode afirmar que são os maiores consumidores de energia.Verificando e comparando as especificações dos aparelhosPágina 10 -111. Tensão: 220 V; potência: 4 400W; corrente: 25 A2. E = P·t → Lâmpada: E = 60·24 → E = 1 440 Wh; 1 Chuveiro: E= 5 400· → E = 1 350 Wh; logo, neste caso, a lâmpada consome mais 4 energia.3. 25 W – potência elétrica; 127 V – tensão; 60 Hz – frequência da corrente alternada; 321 mA – corrente elétrica. 4
  5. 5. Página 111. Resposta pessoal, mas espera-se que fique evidente que os aparelhos de alta potência como: chuveiros elétricos, geladeiras e ferro de passar roupa, que funcionam por períodos razoavelmente longos, representam boa parte do consumo de energia elétrica em uma residência.2. Resposta pessoal. Verificar se o aluno realizou a pesquisa e trouxe uma definição possível para o verbete: eletricidade. 5
  6. 6. SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 3 MONTANDO UM CIRCUITO ELÉTRICOPágina 12 -131. Respostas com base nas observações dos alunos. Porém o aluno deve concluir que a luminosidade diminiu.2. Respostas com base nas observações dos alunos. Porém o aluno deve concluir que o brilho é o mesmo para todas as lâmpadas.3. Respostas com base nas observações dos alunos. O aluno perceberá que as demais lâmpadas se apagam, pois não haverá mais passagem de corrente.4. Respostas com base nas observações dos alunos. Ele deve perceber que as lâmpadas foram ligadas em série e que a corrente elétrica a que elas estão submetidas é a mesma.Observe e respondaPágina 14 -151. Respostas com base nas observações dos alunos. Contudo eles devem observar que a luminosidade praticamente não modifica.2. Respostas com base nas observações dos alunos. Eles vão perceber que praticamente nada acontece com a luminosidade das outras lâmpadas.3. Respostas com base nas observações dos alunos. Ele deve perceber que as lâmpadas foram ligadas em paralelo e que a tensão que as lâmpadas estão submetidas é a mesma. Circuitos com pilhas em série1. Espera-se que ao aumentar o número de pilhas a luminosidade da lâmpada aumente. Ao aumentar em demasia o número de pilhas a lâmpada poderá ter o seu filamento rompido, causado sua queima. 6
  7. 7. 2. Observe o tipo de explicação elaborada pelos alunos e use-as para orientar sua aula. Quanto mais pilhas são associadas em série maior é a diferença potencial oferecida nos terminais da lâmpada. Com maiores tensões, a corrente que atravessa o filamento também fica maior, e, consequentemente a luminosidade aumenta.Página 151. Tensão, corrente, resistência e potência elétricas.2. Sim, pela 1ª lei de Ohm: resistência (R) = tensão (V) / corrente (i) Potência (P) = tensão (V) · corrente (i)3. A lâmpada de 127 V foi projetada para determinada corrente. Caso seja colocada em 220 V, sua corrente irá aumentar, o que acarretará sua queima.4. P 5500 1200 900 i  ichuveiro   43,3 A; i ferro   9,5 A; isec ador   7,1A U 127 127 127 itotal  59,9 A O disjuntor desarmou porque a corrente do circuito da casa (59,9 A) deve ter superado a corrente suportada pelo disjuntor. Rch = 2, 93 Ω; Rferro = 13, 36 Ω; Rsecador = 17,88 → i = 59,9 A – É interessante ressaltar que quanto menor for a resistência maior será a corrente. Por isso, busque mostrar como calcular a resistência de cada equipamento eletrodoméstico. 7
  8. 8. Página 161. Corrente: é o fluxo ordenado de cargas elétricas. Tensão: está associada ao conceito físico da diferença de potencial elétrico (ddp). Resistência: está associada à dificuldade que as cargas encontram para se deslocar no interior de um condutor.2. P 100 150i  iliquidificador   0,79 A; ibatedeira   1,18 A U 127 127itotal  1,97 A3. Alternativa b. (150 + P) = 110·15 (150 + P) = 1 650 P = 1 650 – 150 → P = 1 500 W4. Ah é uma unidade de medida chamada ampére-hora e, portanto o mAh é o mili ampére-hora, ou a milésima parte do Ah. Ampére é a unidade de medida da corrente elétrica, quando multiplicada pelo tempo, segundo a definição de corrente elétrica  Q  i   , resulta na carga elétrica. Ah é portanto, uma unidade de medida de carga  t  elétrica, ou seja, é o valor da corrente multiplicado pelo tempo, que define a carga elétrica.5. Resposta pessoal, mas espera-se que os alunos respondam: O circuito série apresenta como principal desvantagem o fato de que se um elemento do circuito parar de funcionar, todos os outros elementos do circuito também pararão. Já no circuito paralelo, a principal desvantagem é que se muitos elementos forem anexados à ele, sua corrente total ficará alta, e, se ele não for dimensionado para suportar altos valores de correntes elétricas, poderá ocorrer sobreaquecimento do circuito e, em casos extremos, até incêndio. 8
  9. 9. Página 17 - 191. Se uma das lâmpadas queimar, as outras param de funcionar. Caso seja acrescentada uma quarta lâmpada, com o circuito funcionando novamente, a resistência equivalente aumenta, diminuindo a corrente no circuito, o que leva a um brilho menos intenso em todas as lâmpadas.2. Na ligação em paralelo, caso uma das lâmpadas queime, as outras funcionam normalmente com o mesmo brilho, porém, a corrente total do circuito diminui. No caso de acrescentar uma quarta lâmpada, elas brilharão com a mesma intensidade, porém a corrente total do circuito aumentará.3. a) P = V·i → 60 = 120 · i → i = 0,5 A. b) V = R·i → 120 = R · 0,5 → R = 240 Ω.4. Pmáx = 110·30 = 3 300 W Logo, pode-se ligar ao mesmo tempo o chuveiro, a lâmpada e a TV.5. Corrente elétrica, tensão, potência e resistência.6. a) corrente elétrica: Ampère (A). b) tensão elétrica: Volt (V). c) resistência elétrica: Ohm (Ω). d) carga elétrica (no caso das baterias): Ampére-hora (Ah) ou Coulomb (C). 9
  10. 10. 7. Resposta pessoal, mas espera-se que os alunos destaquem as características particulares de cada circuito. No circuito ligado em série, a corrente que circula por todos os seus elementos é a mesma, já no paralelo, cada elemento é atravessado por uma corrente elétrica diferente, embora, a tensão oferecida a todos os elementos do circuito seja a mesma. Um outro aspecto que pode ser destacado é que os aparelhos elétricos podem funcionar de forma independente no circuito em paralelo enquanto no circuito em série para ligar um aparelho temos que ligar todos.8. Em paralelo, pois todas têm a mesma tensão: 127 V. E9. P = . Potência é a medida da energia transformada por unidade de tempo. t10. U= R.i. A tensão é diretamente proporcional ao produto da resistência pela corrente. 10
  11. 11. SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 4 CHOQUES ELÉTRICOSChoque elétricoPágina 20 - 21 Entrevista com eletricista. As respostas dependem do entrevistado.6. A rede elétrica residencial é formada por dois tipos de fio, um denominado fase e outro neutro. Essa rede é chamada de monofásica e onde podem ser ligados os aparelhos de 110 V. O fio fase é aquele energizado, ou seja, seu potencial é diferente de zero. É por ele que a tensão elétrica é transmitida. Normalmente, as residências têm um fio fase com potencial de 127 V, porém pode-se obter a tensão de 220 V com dois fios fases. Já o fio neutro apresenta potencial zero, ou seja, ele pode ser tocado sem correr o perigo de tomar choque quando o circuito estiver aberto. A diferença de potencial entre o fio fase e o neutro faz com que haja um fluxo de elétrons livres, criando assim a corrente elétrica.8. O choque ocorre quando uma corrente elétrica percorre o corpo, devido a uma tensão. Portanto, a causa inicial é a tensão, mas é a corrente que produz danos.9. Pessoa molhada → i = 127/1 000 → i = 0,127 A (pode causar a morte). Pessoa seca → i = 127/100 000 → i = 0,00127 A (pode causar dor).Página 211. Porque com a pele molhada a resistência do corpo diminui e a corrente se eleva, podendo levar à morte se a duração for prolongada.2. A tensão da rede elétrica, a resistência elétrica da pele (seca ou molhada), além do lugar do corpo onde a corrente circula com maior intensidade. Correntes que atravessam o coração podem causar alterações no ritmo cardíaco levando a diversos problemas e até a morte. 3. As ferramentas frequentemente são utilizadas em locais 11
  12. 12. para fazer reparos em locais energizados, se seus cabos não fossem revestidos com material isolante ficaríamos expostos ao risco de choque elétrico com frequência,4. O choque acontece quando uma corrente elétrica atravessa o corpo. Se o eletricista fechou o circuito com o seu corpo, por exemplo, pegando o fio fase com uma mão e o neutro com a outra, a bota não seria capaz de isolar esse choque, já que o circuito não se fechou pelo piso. Também é possível que o circuito tenha se fechado entre o corpo e o piso, mesmo estando com uma bota de borracha. Isso pode ocorrer para valores de tensão bastante elevados, nos quais a borracha perde sua caracterísca de isolação.5. Consulte a Tabela da página 21. 12
  13. 13. SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 5DIMENSIONANDO O CIRCUITO DOMÉSTICODimensionando o circuito elétricoPágina 24 -251. Quanto maior o comprimento do fio, maior deverá ser sua bitola.2. Resposta pessoal, mas espera-se que o aluno relacione o aumento do comprimento a um aumento na resistência, e, o aumento da bitola, a uma diminuição da resistência .3. A condição de funcionamento do equipamento poderá ser comprometida, bem como a integridade da rede elétrica residencial.4. Ficará mais fácil.5. A resistência diminui, por isso é mais fácil o movimento de elétrons. O aumento da bitola (área da secção reta) do fio permite uma maior “liberdade” de deslocamento dos portadores de carga, o que diminui a resistência e aumenta a corrente elétrica (levando em consideração a mesma diferença de potencial).6. A resistência elétrica é inversamente proporcional à bitola.Página 25 - 261. Considerando-se que o fio da instalação elétrica e o da extensão têm a mesma bitola e são feitos do mesmo material temos: Resistência antes → R = ρ l/A Resistência depois → R’ = ρ 2 l/A Logo, R’ = 2 . R, ou seja, a resistência com extensão é o dobro da resistência sem extensão.2. Dobrando-se a resistência e mantendo-se o mesmo valor da tensão, a corrente suportada pela fiação irá diminuir pela metade. 13
  14. 14. 3. A corrente que circula no fio é definida basicamente pela potência do eletrodoméstico. Porém, como nesse caso a resistência do fio tem valor considerável, podemos pensar que se trata de um circuito no qual o eletrodoméstico está ligado em série com um resistor (no caso o próprio fio), dessa forma, como a resistência equivalente do circuito aumentou, a corrente diminuirá, já que a tensão se manteve constante. A instalação, portanto, não corre risco, já que a corrente total diminuirá. Mas o eletrodoméstico poderá apresentar um funcionamento irregular devido à menor potência que irá operar.4. Comprimento e espessura do fio.5. A corrente também se altera. Essa alteração pode ser percebida analisando a 1a Lei de Ohm, mostrando que corrente e resistência são inversamente proporcionais.6. Resposta pessoal, mas espera-se que o aluno seja capaz de avaliar que a bitola do fio pode ser menor do que o tamanho exigido para determinados níveis de corrente elétrica e que, devido à utilização da extensão, há uma mudança na corrente elétrica percorrida no “circuito” (eletrodoméstico, extensão e instalação elétrica).Página 271. PT = 2 750 W; i = 2 750/127 → i = 21,65 A. Logo, a fiação irá suportar o funcionamento dos três equipamentos, pois a corrente total será menor do que a suportada pelo fio. 14
  15. 15. SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 6 ENERGIA ELÉTRICA E A CONTA DE LUZ MENSALEnergia elétrica e a conta de luz mensalPágina 2 7 -291. 129 kWh.2. kWh.3. 18 novembro de 2008.4. 129/30 → 4,3 kWh/dia.5. R$ 45,72.6. R$ 45,72/129 kWh. R$ 0,35 / kWh7. Resposta pessoal. Mas como exemplo pode-se considerar um chuveiro de potência de 5500 W e uma pessoa que demora 15 min no banho. A energia consumida no banho é dada por: E = P [kW] x t [h] = 5,5 [kW] x 0,25 [h] = 1,375 kWh. Considerando o preço do kWh de R$ 0,268 (ver o valor na conta de energia utilizada no caderno) o banho vai custar cerca de R$ 0,378. Resposta pessoal. O consumo da geladeira é fácil de ser verificado basta consultar o manual. Por exemplo, uma geladeira de 250 L, consome em media, 25,1 kWh por mês. Uma TV de 21 polegadas cuja potência de 105 W, se ligada durante 6 horas por dia, consome em um mês cerca de 18,9 kWh. Um ferro de passar roupas de 1500 W ligado duas horas por semana, consome cerca de 12 kWh.9. Resposta pessoal. Normalmente o manual fornece esses dados. Por exemplo, no manual de uma TV de 21 polegadas de 105 W de potência, podemos constatar que ela consome, em modo Stand By, cerca de 0,60 kWh por mês. 15
  16. 16. Página 30 - 311. Resposta pessoal.2. Porque além do valor do kWh, há impostos cobrados pelos governos federal, estadual e municipal, como, por exemplo, taxa de iluminação pública.3. E = 5,40 (kW)·30 (dias)·10/60 (h) = 5,40 x 5 = 27 kWh.4. R$ 7,025. Resposta pessoal. Alguns pontos podem ser levantados como, tomar banho com o chuveiro na posição ‘verão’ sempre que possível, apagar as luzes de cômodos que estão vazios, trocar a lâmpadas comuns por fluorescentes compactas (mostre que, apesar de serem mais caras, o retorno é garantido em alguns meses), ligar o ferro de passar roupas o mínimo possível, ou seja, não passar poucas peças de roupas entre outras dicas.6. 1 J = 1 W·s → 1 kWh = 3 600 000 JPágina 31Respostas pessoais. 16
  17. 17. SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 7 PERCEPÇÃO DOS CAMPOS E SUA NATUREZAPágina 3 2 - 34 Essas questões dependem do desenvolvimento da atividade.4. Ao utilizar um imã “mais forte” espera-se que ele exerça uma força maior sobre os pêndulos com o clipe o com o imã escondidos. Os resultados visíveis seriam: no caso do pêndulo com clipe, ele estaria sujeito a uma maior aceleração com a aproximação do imã, e se moveria mais rapidamente do que com o imã “mais fraco”; no caso do pêndulo com imã, ele poderia ser repelido com maior intensidade, ficando mais distante do “imã forte”, ou, seria atraído com maior força, movendo-se mais rapidamente.5. É importante que os alunos notem que não é necessário que aja contato entre os corpos para que eles sofram a ação de forças. Uma vez notado isso, a questão pode ser recolocada: Algo emana dos corpos? O que é transmitido e como é transmitido de um corpo para o outro? Verifique se nas respostas dos alunos há elementos para que essa problematização possa ser feita.6. Verifique se os alunos conseguiram perceber que a aproximação de imãs, e corpos eletrizados geram fenômenos diferentes nos diferentes pêndulos. Procure problematizar que diferentes fenômenos podem ser explicados por interações de naturezas diferentes.Página 34 - 351. Atrito: corpos ficam carregados com sinais contrários. Contato: corpos ficam carregados com mesmos sinais. Indução: corpos ficam carregados com sinais contrários. 17
  18. 18. 2. A repulsão entre dois corpos eletrizados ocorre quando ambos têm cargas de mesmo sinal. No caso dos ímãs, a repulsão se dá quando aproximamos polos de mesmo nome (polo sul com polo sul e polo norte com polo norte).3. A força de indução entre duas cargas elétricas é diretamente proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas, Q1Q2 conforme demonstrado na fórmula F  k [N] d24. Não. O corpo neutro tem campo elétrico, no entanto, a igualdade de cargas positivas e negativas faz com que a ação do campo seja nula. Isso se dá devido a superposição dos campos elétricos das cargas negativas e das cargas positivas que, resulta em um campo elétrico nulo, ou seja, o campo elétrico resultante é nulo.Página 351. Observe se a resposta do aluno relaciona a atração dos pedaços de papel à um fenômeno de origem elétrica. A atração pode ser explicada da seguinte forma: a caneta fica carregada eletricamente devido ao atrito com o cabelo. Uma vez carregada, ao se aproximar dos pedacinhos de papel picado, faz com que as cargas dele (do papel) se reorganizem. Essa reorganização faz com que as cargas de sinal contrário ao da caneta sejam atraídas, e as de mesmo sinal repelidas. O resultado é o surgimento de uma força de atração.2. Não, o campo elétrico está sempre presente. O que houve foi um desequilíbrio entre as cargas elétricas. Isso permitiu que o campo de um dos tipos de carga tenha intensidade maior que do outro tipo.3. O corpo é considerado positivo quando tem falta de elétrons e considerado negativo quando tem excesso de elétrons. 18
  19. 19. SITUAÇÃO DE APRENDIZAGEM 8 ESTIMANDO GRANDEZASEstimando grandezasPágina 37 Para fazer a estimativa das grandezas físicas pedidas nas questões de 1 a 5 , é precisoque se tenha algum ponto de partida. Por exemplo, se, por meio de uma pesquisa, sabe-se a capacidade de condução de corrente de um para-raios, pode-se supor a magnitudeda corrente elétrica que um raio estabelece. De posse deste dado, utilizando-se umaestimativa do tempo de duração do raio, é possível calcular a quantidade de cargas quesão escoadas. Conhecendo-se a quantidade de cargas que eletrizam as nuvens, e adistância entre a nuvem e a terra, é possível estimar a magnitude do campo elétrico.Pode-se também partir das dimensões físicas das nuvens e das distâncias relativas entrenuvens e (ou) entre a nuvem e a terra, e, utilizando-se a fórmula da capacitância, pode-se determinar a ddp. De posse do valor da ddp, pode-se estimar as outras grandezas.Utilize as relações matemáticas presentes no texto da página 37.Página 37 - 381. i = 1 400/127 = 11,02 A. Isso equivale dizer que a cada 1 segundo, são percorridos 11,02 C pelo fio. Professor, recorde aos alunos que 1 A = 1C/1s.2. Basicamente, é o atrito.3. Considerando uma nuvem de formato circular, podemos calcular da seguinte forma: C= 8, 85 · 10-12 · 3,14 · (2 500)2 / 1 000 → C = 0,17 µF.4. Resposta pessoal. O aluno deve perceber que capacitor é um dispositivo utilizado para armazenar cargas elétricas e que, a descarga ocorre bem mais rápida que em uma bateria.5. Resposta pessoal, contudo a resposta do aluno deve estar relacionada à descarga elétrica das nuvens devido ao acumulo de cargas. 19
  20. 20. 6. Resposta pessoal. A resposta dessa questão relaciona as duas anteriores. Por esse motivo é importante que as duas questões anteriores sejam rediscutidas, caso seja necessário.Página 39 - 401. É um cálculo aproximado daquilo que se procura investigar. Muitas vezes utiliza-se somente a ordem de grandeza para se realizar a estimativa.2. A energia armazenada em um capacitor é devida ao campo elétrico que as cargas elétricas das placas geram no interior do capacitor.3. Resposta pessoal, mas espera-se que o aluno possa relacionar a descarga a um efeito da capacitância entre o corpo e a maçaneta ou entre o corpo e a porta do carro.4. Resposta pessoal. AJUSTES Caderno do Professor de Física – 3ª série – Volume 1 Professor, a seguir você poderá conferir alguns ajustes. Eles estão sinalizados a cadapágina. 20
  21. 21. Física – 3a série, 1o bimestre circuito na rede; se a pressão for menor, o em paralelo, fazendo com que a resistência chuveiro não ligará, pois a água não terá externa do circuito diminua, aumentando a pressão para fazer os conectores se fecharem corrente na fiação da tomada. Isso leva a um para ligar o chuveiro. aquecimento da fiação e do próprio benja- c) O consumo é determinado por: E = 5,4 x mim, podendo causar um curto-circuito. 0,25 = 1,35 kWh. Lembre-se de que a potência 5. Para secar o cabelo, uma jovem dispõe de dois deverá ser expressa em kW e o tempo em h. secadores com as seguintes especificações: d) Se a fiação tiver bitola menor, causará um 1 200 W/127 V e 800 W/127 V. Discuta as aquecimento maior do que o normal, levando vantagens de se utilizar um e outro secador. o isolamento do fio a derreter, e um provável O secador de 1 200 W consome mais energia. curto-circuito na rede ocorrerá, além de um possível início de incêndio. Grades de correção das questões 4. Muitos manuais de equipamentos elétricos in- A primeira questão habilita o aluno a re­ dicam o dimensionamento da rede elétrica e, conhecer o consumo de equipamentos elétricos, além disso, destacam a seguinte frase: “não avaliando que os aspectos são relevantes no utilize extensões ou conectores tipo T (‘benja- momento de adquiri-los. Assim, o aluno poderá mim’)”. Discuta as consequências para a rede compreender melhor o que deve ser avaliado no elétrica quando se usa esse tipo de dispositivo. momento da aquisição. No caso do uso das extensões, é importan- A segunda questão permite ao aluno avaliar e te que se tenha em mente a relação entre o conhecer os principais aparelhos consumidores comprimento do fio e a resistência. Aumen- de energia em uma casa, compreendendo que a tando o comprimento, aumenta a resistência energia consumida é o produto entre a potência e da instalação onde o aparelho está ligado. O o tempo que o equipamento permanece ligado. aumento da resistência causa uma diminui- ção na corrente, já que a extensão funciona A terceira questão permite ao aluno reconhecer as grandezas indicadas nas especificações dos apa- como se fosse um resistor ligado em série ao relhos elétricos, bem como avaliar a importância aparelho. Se os fios da extensão forem finos e de obedecê-las, para que o equipamento possa ter o equipamento ligado a ela tiver alta potên- o seu correto funcionamento, sem que haja algum cia, essa combinação pode levar a um aque- risco para a rede elétrica ou para quem o utiliza. cimento maior do que o esperado, carboni- zando ou derretendo os isolantes e, conse- A quarta questão permite ao aluno avaliar a ne- quentemente, fundindo os fios e levando a um cessidade de um correto dimensionamento da rede elétrica, bem como compreender os riscos causados curto-circuito. Além disso, como a extensão pela utilização de dispositivos como extensões e está funcionando como se fosse um resistor “benjamins” nas instalações elétricas domiciliares. em série com o equipamento, haverá queda de tensão nela, e, em decorrência, a tensão A última questão habilita o aluno a avaliar as oferecida para o equipamento deverá ser vantagens de se escolher entre dois equipamentos menor do que a esperada, comprometendo o que têm a mesma função. Ambos têm a mesma desempenho do equipamento. No caso do uso voltagem, mas a potência é diferente. Permite, dessa forma, compreender quando poderá utilizar do benjamim, vários aparelhos são ligados um e outro ou por que utilizar um e não outro. 31FISICA_CP_3A_VOL1.indd 31 5/5/09 9:18:45 AM

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