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ANGLO
ENSINO FUNDAMENTAL
ANGLO
ano9
º-
4
caderno
MANUAL 
DO 
PROFESSOR
FÍSICA
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9o ano
Ensino Fundamental
Manual do
Professor
Física
Carlinhos N. Marmo 
 Luiz Carlos Ferrer
4
caderno
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Direção Presidência: Mario Ghio Júnior
Direção de Conteúdo e Operações: Wilson Troque
Direção executiva: Irina Bullara Martins Lachowski
Direção editorial: Luiz Tonolli e Lidiane Vivaldini Olo
Gestão de projeto editorial: Rodolfo Marinho
Gestão e coordenação de área: Julio Cesar Augustus de Paula 
Santos e Juliana Grassmann dos Santos
Edição: Helder Santos e Maria Ângela de Camargo (Física)
Planejamento e controle de produção: Patricia Eiras (ger.), 
Juliana Batista (coord.), Daniela Carvalho
Revisão: Hélia de Jesus Gonsaga (ger.), Kátia Scaff Marques (coord.), 
Letícia Pieroni (coord.), Rosângela Muricy (coord.), 
Lilian M. Kumai, Marília Lima, Maura Loria, Tayra Alfonso; 
Amanda T. Silva e Bárbara de M. Genereze (estagiárias)
Arte: Daniela Amaral (ger.), Erika Tiemi Yamauchi (coord.) 
e Daniel Hisashi Aoki (edit. arte)
Diagramação: JS Design
Iconografia e tratamento de imagem: Sílvio Kligin (ger.), 
Denise Durand Kremer (coord.), 
Carlos Luvizari (pesquisa iconográfica); 
Cesar Wolf, Fernanda Crevin (tratamento)
Licenciamento de conteúdos de terceiros: Thiago Fontana (coord.), 
Liliane Rodrigues, Flavia Zambon, Luciana Sposito e 
Angra Marques (licenciamento de textos), 
Erika Ramires, Luciana Pedrosa Bierbauer, Luciana Cardoso Sousa e 
Claudia Rodrigues (analistas adm.)
Ilustrações: JS Design, Luis Moura
Cartografia: Eric Fuzii (coord.)
Design: Daniela Amaral (proj. gráfico e capa)
Foto de capa: Eric Isselee/Shutterstock/Glow Images 
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© SOMOS Sistemas de Ensino S.A.
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)
Marmo, Carlinhos N.
 Ensino fundamental 2 : física 9º ano : cadernos de 1 a 4
: professor / Carlinhos N. Marmo, Luiz Carlos Ferrer. -- 1.
ed. -- São Paulo : SOMOS Sistemas de Ensino, 2019.
 1. Física (Ensino fundamental). I. Ferrer, Luiz
Carlos. II. Título.
2018-0058 CDD: 372.35
Julia do Nascimento – Bibliotecária – CRB-8/010142
2019
ISBN 978 85 468 1866 2 (PR)
1a edição
1a impressão
Impressão e acabamento
Uma publicação
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SUMÁRIO
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O Caderno 4 .............................................................................................4
16. Máquinas e máquinas elétricas ........................................................................................... 10
17. Magnetismo ........................................................................................................................ 16
18. Eletromagnetismo .............................................................................................................. 23
19. A energia elétrica de cada dia ............................................................................................ 29
Módulo Interdisciplinar............................................................................................................. 37
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4 Ensino Fundamental
Desde os anos iniciais do Ensino Fundamental, os alunos vêm, gradativamente, trabalhando com informa-
ções sobre os recursos naturais utilizados pelo homem. Ao longo do 8o ano foram intensificadas as informações 
sobre a obtenção e uso das diferentes fontes e modalidades de energia utilizadas no dia a dia e as relações 
de causa e efeito entre o avanço tecnológico e possíveis consequências ao meio ambiente.
Ao iniciarmos a programação dos cadernos de Física para o 9o ano, no Caderno 1, trabalhamos conceitos 
associados às ondas, desde o que são, para que servem e quais as caraterísticas principais de cada tipo de onda 
até temas mais aprofundados sobre a natureza das ondas, caracterizando e diferenciando as ondas eletromagné-
ticas das ondas mecânicas. Desenvolvemos também cálculos utilizando a equação fundamental da ondulatória.
Entretanto consideramos mais adequado aprofundar os temas magnetismo e eletromagnetismo após o 
aluno ter trabalhado, na Física, noções gerais sobre eletricidade , materiais condutores, eletrização, atração/
repulsão, e, na Química, noções mais aprofundadas sobre átomos, moléculas e íons. Por essa razão deixamos 
no Manual do Professor a informação de que noções mais aprofundadas sobre magnetismo e eletromagne-
tismo seriam trabalhadas no Caderno 4.
Assim , iniciaremos o Caderno 4 aprofundando um pouco mais o estudo da eletrodinâmica visto no Caderno 
3, discutindo noções sobre potência elétrica e eficiência das máquinas elétricas, estabelecendo referenciais 
para o cálculo do “gasto da energia”, ou melhor, da transformação da energia elétrica em outras modalidades 
utilizadas no dia a dia, retomando rapidamente a unidade de potência no SI e também da unidade usual 
utilizada para indicar o consumo da energia nas contas de luz, o kWh (quilowatt/hora).
Nos módulos intermediários discutiremos os principais conceitos associados ao Magnetismo e Eletromag-
netismo, partindo de atividades práticas para aprofundar noções específicas de cada tema.
Para finalizar este caderno, propomos uma discussão de temas constantemente divulgados pela mídia 
em geral, envolvendo questões relacionadas à exploração e ao uso da energia e da demanda necessária para 
atender à população mundial. Continuamos e aprofundamos questões relacionadas a outras usinas produ-
toras de energia elétrica, diferentes das já vistas em estudos anteriores no 8o e no 9o ano, propondo novas 
informações sobre usinas de fissão nuclear: por exemplo , a tendência de alguns países desenvolvidos de 
abandoná-las no futuro, usinas termossolares e usinas de fusão nuclear, que, segundo alguns especialistas, 
seriam as fontes que poderiam atender, num futuro próximo, toda a demanda necessária de energia elétrica 
para todo o mundo.
O objetivo, ao finalizar a programação estabelecida para o Ensino Fundamental II, é refletir sobre a 
exploração e o uso dos recursos naturais de maneira sustentável, a universalização da energia e a construção 
de um “planeta ecológico”. Discutir questões como quais seriam as fontes de energia que poderiam suprir a 
demanda mundial de energia elétrica para o bem-estar de toda humanidade é substancialmente importante 
neste período histórico que estamos atravessando.
O crescimento da população mundial, a acentuada desigualdade no desenvolvimento socioeconômico , 
tecnológico e cultural dos países, o aumento no consumo de energia, água, minerais e elementos da biodiver-
sidade, tudo isso vem sendo apontado por órgãos internacionais e inúmeros cientistas como causa de sérios 
problemas socioambientais, como a poluição do ar, a contaminação e o desgaste do solo, o desaparecimento 
de espécies animais e vegetais e, principalmente, as mudanças climáticas (aquecimento global).
Nossa intenção é que os alunos, ao concluírem o Ensino Fundamental, possam analisar e criticar as op-
ções de fontes de energia, discutir e confrontar o uso que se faz das diferentes modalidades de energia e as 
consequências para o planeta, além de expressar e fundamentar sua opinião sobre os problemas decorrentes 
do uso da energia, por meio da análise e interpretação de tabelas e gráficos, textos jornalísticos, relatórios 
de entidades oficiais (governos) e de ONGs, opiniões de cientistas, prós e contras relatados pela mídia, etc.
O CADERNO 4
Desde os anos iniciais do Ensino Fundamental, os alunos vêm, gradativamente, trabalhando com informa-
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Além de discutir que a energia pode ser encaradacomo um produto de consumo e, portanto, com valor 
econômico a ser pago, intensificamos a discussão sobre seu uso responsável e o associamos a “ações de cida-
dania” relacionadas ao consumo racional de energia, qualquer que seja a modalidade em que ela se apresenta.
O parágrafo abaixo, retirado do Manual de Educação para o Consumo Sustentável, do Ministério da 
Educação e Ministério do Meio Ambiente, retrata claramente nossa intenção ao encerrarmos a programação 
do Caderno 4 de Física para o Ensino Fundamental II.
“O despertar da cidadania é um dos mais libertários momentos da vida de crianças, jovens e adultos. É 
quando a noção de direitos e deveres transcende meros interesses individuais para traduzir uma nova visão 
de mundo, que reflete a responsabilidade de cada pessoa na construção de valores coletivos plenos, plurais 
e democráticos que assegurem o bem-estar humano e o respeito a todas as formas de vida em suas mais 
variadas manifestações. Entre esses valores coletivos se consagra o direito que todos temos a um ambiente 
saudável e sustentável”.
Simulações e materiais a serem providenciados neste caderno
Sugerimos que, com a colaboração dos alunos, se separe e reserve, logo no início, uma série de materiais 
que serão comuns aos experimentos, tais como:
• Ímãs de diferentes formatos, como ímãs em barra (retangulares), em U ou ferradura, circulares (encon-
trado em alto -falantes), de discos rígidos de computadores, etc. Uma dica: nas oficinas que consertam 
rádios, TVs, aparelhos de som, é possível encontrar ímãs (de alto -falantes) que serão descartados ou 
vendidos a preço de sucata. Também é possível comprar ímãs de ferrite ou alnico e mesmo superímãs 
ou ímãs de neodímio pela internet.
• Metais (objetos) ferromagnéticos, como pregos, parafusos, alfinetes, moedas de níquel, etc.
• Metais que não sejam ferromagnéticos, como cobre, alumínio, zinco e outros metais , e também objetos 
de plástico, madeira (palitos), borracha, vidros pequeninos, etc.
• Limalha de ferro (ferro em pó). Pode ser encontrada em serralherias.
• Bússolas pequenas e se possível em caixas circulares (redondas).
• Barbante e cabos de vassoura (ou pedaços de madeira), clipes, fita-crepe.
• Papel sulfite grosso ou cartolina branca, placa de vidro retangular de plástico ou de acrílico, transparente .
• 8 metros de fio de cobre esmaltado fino (desses usados para “enrolar motores”).
• 2 ímãs de barra de porte médio ou 4 pequenos.
• Suporte (placa fina) de madeira ou papelão.
• Bloco de madeira (cabo de vasso ura) de diâmetro aproximadamente igual ao da bússola (que deve ter 
caixa circular).
• Pregos ou parafusos grandes e novos.
• 6 metros a 8 metros de fio de telefone ou outro fio fino encapado.
• Pilhas e baterias (de 9 V) novas, suporte para as pilhas ou tiras de borracha para prendê-las (associá-las 
em série).
Módulo 16
Cada aluno deverá trazer para a classe uma cópia da conta de luz de sua residência. Se considerar neces-
sário e sendo possível, consulte tabelas completas das concessionárias ou distribuidoras de energia elétrica 
de sua região. Imprima uma cópia ampliada , deixando-a na classe para consultas complementares. Você 
 terá acesso à sua operadora regional consultando os sites da ANEEL. Disponível em: <www.aneel.gov.br> 
e <http://www.aneel.gov.br/arquivos/pdf/cartilha_1p_atual.pdf> . Acesso em: 9 maio 2019.
Oriente passo a passo os procedimentos necessários para obtenção dos dados solicitados.
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Módulo 17
Materiais necessários para a Atividade experimental 1: Atração e repulsão magnética
• 2 ímãs pequenos em forma de barra (paralelepípedo), com cerca de 5 cm de comprimento e não pintados.
• Alguns objetos metálicos, como moedas, fichas, clipes, fios de cobre, argolas de latinhas de refrigerante 
(alumínio).
• Outros objetos não metálicos, como vidro, plástico, borracha, madeira (lápis), etc.
Materiais necessários para a Atividade experimental 2: Polos norte e sul de um ímã
• Os 2 ímãs da Atividade experimental 1.
• 2 pedaços de barbante (50 cm).
• 1 vara de madeira (pode ser um cabo de vassoura ou vara de pesca).
• Um pouquinho de tinta (pode ser um corretor de texto “branquinho” ou ainda um pouquinho de tinta 
látex vermelha e azul – neste caso, é preciso um pequeno pincel). Outra opção seria o uso de durex 
de duas cores.
Materiais necessários para a Atividade experimental 3: Visualizando o campo magnético de um ímã
• 1 dos ímãs da Atividade experimental 1.
• Limalha (ou pó) de ferro. Ela pode ser obtida em serralherias, oficinas que fabricam objetos de aço como 
portões e janelas. Reforce os cuidados indicados no C aderno do A luno no texto dos procedimentos 
deste experimento . 
• 1 saleiro de furos grossos para abrigar a limalha. O diâmetro dos furos deve ser grande o suficiente para 
passar a limalha que você adquiriu. 
• Caso seja necess á rio, execute com os alunos o aumento do di â metro dos furos do saleiro que deve 
conter a limalha de ferro.
• 1 folha de papel grossa. O ideal seria uma placa de 30 cm 3 30 cm de vidro, acrílico ou plástico trans-
parente grosso.
Materiais necessários para a Atividade experimental 4: A orientação das linhas de campo magnético
• 1 ímã em forma de barra (paralelepípedo), com os polos norte e sul já identificados.
• 1 bússola.
• 1 folha de papel sulfite, com tamanho mínimo A3.
Materiais necessários para a Atividade experimental 5: Quebrando ímãs ao meio
• 1 ímã de ferrite delgado, em forma de barra (paralelepípedo), com no mínimo 5 cm de comprimento. 
Alternativamente, é possível utilizar barrinhas de ímã de geladeira. São de diversos comprimentos e 
muito fáceis de ser fracionadas. Podem ser adquiridas em lojas de materiais que vendem ímãs, lojas de 
artesanato, ou ainda em ferro -velho. Os polos norte e sul devem estar identificados, conforme feito na 
Atividade experimental 4.
• 2 alicates. Oriente os alunos para que tenham cuidado ao manuseá-los! Caso os alunos montem o ex-
perimento em casa, indique a supervisão de um adulto.
Materiais necessários para a Atividade experimental complementar: Identificando o ferro no cereal do 
café da manhã
• Flocos de cereais (geralmente utilizados no café da manhã).
• Saquinho plástico com fecho.
• 1 ímã de neodímio.
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Módulo 18
Materiais necessários para a Atividade experimental 1: Um experimento semelhante ao de Oersted
• 1 pedaço de fio de cobre grosso desencapado, o mais reto possível, com cerca de 50 cm.
• Cerca de 50 cm de fio de cobre fino, cortado em dois pedaços de 25 cm cada um.
• 1 bateria de 9 V, de preferência nova ou pouco usada.
• Elástico de escritório ou fita adesiva.
• 1 bússola em bom estado.
• 2 suportes pesados, como duas pilhas de 4 livros cada uma.
Materiais necessários para a Atividade experimental 2: Aplicação tecnológica – motor elétrico rudimentar
• 1 pilha nova ou pouco usada.
• 1 ímã cilíndrico cujo diâmetro seja semelhante ao da pilha. Para obter melhores resultados, utilize ímãs 
de neodímio.
• 10 cm a 15 cm de fio de cobre grosso esmaltado.
• Lixa.
Materiais necessários para a Atividade experimental 3: Um experimento semelhante ao de Faraday
• 1 bússola de corpo circular.
• 6 metros a 8 metros de fio de cobre grosso esmaltado.
• 2 ímãs em forma de barra médios ou 4 pequenos. Para obter melhores resultados, utilize ímãs de neodímio.
• 1 suporte de madeira ou papelão.
• 1 pedaço cilíndrico de madeira de diâmetro igual ao da bússola para montar as espiras.
• Fita adesiva.
• Lixa.
Materiais necessários para a Atividade experimental 4: Aplicação tecnológica – gerador elétrico rudimentar
• 1 seringa hipodérmica média ou grande.
• 1 ímã cilíndrico de diâmetro ligeiramente inferior ao da seringa e com cerca de 2 cm de comprimento. 
Caso não seja possível, monte um cilindro empilhando 3 ou 4 ímãs em forma de pastilha.Para obter 
melhores resultados, utilize ímãs de neodímio.
• Fio de cobre fino esmaltado com comprimento suficiente para dar 500 voltas em torno da seringa.
• Lixa.
• Fita adesiva ou fita -crepe.
• 1 lâmpada tipo LED ou 1 lampadinha de enfeite de Natal. Caso seja possível, arrume mais uma ou duas 
de reserva, para o caso de ela queimar.
Materiais necessários para a Atividade experimental complementar 1: Construindo um eletroímã
• 1 prego ou parafuso de ferro com cerca de 15 cm de comprimento.
• 3 metros a 4 metros de fio esmaltado de cobre.
• 2 pilhas novas.
• Lixa.
• Alguns clipes e um pedaço de fio de náilon ou de costura.
• Fita adesiva.
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Materiais necessários para a Atividade experimental complementar 2: Será que é uma queda livre?
• 0,5 m e 1,5 m de tubo de cobre ou de alumínio de ¾ a 1 polegada de diâmetro.
• 1 ímã cilíndrico de diâmetro ligeiramente inferior ao do tubo e comprimento entre 3 cm e 5 cm. Caso 
não seja possível, monte um cilindro empilhando ímãs em forma de pastilha. Para obter melhores re-
sultados, utilize ímãs de neodímio.
• 1 cilindro de metal não magnetizado de tamanho aproximadamente igual ao do ímã.
Módulo 19
Materiais necessários para a Atividade experimental: Intensidade da radiação solar na Terra
• 1 latinha de refrigerante pintada de preto fosco.
• 250 mL de água, à temperatura ambiente.
• 1 régua e 2 esquadros.
• Termômetro.
Sugestões de trabalhos de pesquisa para finalizar o ano letivo
Sugestão I
Para finalizarmos este caderno, sugerimos um trabalho de pesquisa paralelo, com duração aproximada 
de 3 semanas, de leitura e de síntese, em grupos, dos diversos temas associados aos conteúdos trabalhados 
durante o 9o ano. A apresentação dos grupos pode ser feita na última semana da aula.
O professor poderá, com os grupos estabelecidos, discutir o tema que será pesquisado paralelamente à 
aula e posteriormente apresentado. A título de sugestão, propomos alguns temas bem abrangentes:
• Com base no Relatório de Desenvolvimento Humano 2007/2008, um ou dois grupos poderão escolher, 
entre os capítulos propostos no documento, temas que são amplamente divulgados pela mídia em 
geral: IDH de países em desenvolvimento e países desenvolvidos; Desenvolvimento sustentável, como 
consegui-lo?; Fenômenos climáticos e aquecimento global e seus efeitos no ambiente; ou outros temas 
interessantes discutidos/apresentados no documento. Você poderá acessar o relatório em português no 
site <http://hdr.undp.org/sites/default/files/hdr2007-8-portuguese.pdf > (acesso em: 9 maio 2019). Se 
considerar pertinente e possível, divida o relatório em partes, pois os capítulos favorecem essa divisão. 
Escolha com os grupos os capítulos que julgam mais significativos e que permitam montar uma síntese/
apresentação com argumentos bem fundamentados ao final da última semana de aula.
• Outro grupo pode montar uma apresentação sobre a “Matriz energética do Brasil” com base em dados 
de 2017, divulgados pelo Balanço E nergético Nacional (BEN). Sites sugeridos: <http://www.epe.gov.
br/pt/publicacoes-dados-abertos/publicacoes/balanco-energetico-nacional-ben>; <http://www.epe.gov.
br/sites-pt/publicacoes-dados-abertos/publicacoes/PublicacoesArquivos/publicacao-303/topico-419/
BEN2018__Int.pdf#search=balan%C3%A7o%20energ%C3%A9tico> (acesso em: 9 maio 2019).
• Outro tema interessante e abrangente: “Energia elétrica utilizada no Brasil e obtida de fontes renováveis 
e consideradas mais limpas”. Na internet os alunos encontrarão inúmeros sites sobre usinas solares, 
eólicas, hidráulicas, termossolares, etc.
• Especialistas afirmam que a demanda de energia no futuro poderá ser obtida de usinas de fusão nuclear. 
Quais as vantagens e desvantagens das futuras usinas de fusão nuclear em relação às usinas de fissão nuclear?
Sugestão II
Caso considere o trabalho da sugestão acima difícil de ser desenvolvido em função do tempo disponível 
 e o tempo necessário , sugerimos uma segunda opção, em que duplas ou trios de alunos possam encontrar 
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“diferentes opiniões” e/ou respostas mais curtas para algumas questões polêmicas e desafiadoras que per-
mitirão uma significativa discussão no momento da apresentação dos resultados por algumas duplas (que 
podem ser selecionadas por você ou inscritas por eles mesmos) para a classe na última semana de aula.
Sugerimos questões desafiadoras sobre alguns temas abordados/associados aos módulos finais deste 
caderno, como:
• Quais as consequências do uso das fontes de energia para a dinâmica da vida no planeta Terra?
• Quais as possibilidades de obtenção de energia de forma sustentável?
• A energia nuclear é segura? Quais são os aspectos positivos e os negativos que os especialistas associam 
às usinas de fissão nuclear e às de fusão nuclear?
• Que fontes de energia poderão suprir a demanda num futuro não muito distante?
• A biomassa, a energia solar e a energia eólica serão suficientes para prover a energia do futuro?
• Desenvolvimento sustentável: ficção ou realidade?
Além dos sites já indicados, sugerimos outros onde podem ser encontradas informações convergentes 
e/ou divergentes acerca dos temas propostos para o trabalho de pesquisa com apresentação na última 
semana da aula. Disponível em: 
• Agência Nacional de Energia: <http://www.aneel.gov.br >.
• Balanço Energético Nacional: <http://www.epe.gov.br/sites-pt/publicacoes-dados-abertos/publicacoes/
PublicacoesArquivos/publicacao-303/topico-419/BEN2018__Int.pdf#search=balan%C3%A7o%20ener
g%C3%A9tico>.
• Biodiesel: <http://www.biodieselbr.com >.
• Energia eólica: <https://eletrobras.com/pt/Paginas/Participacoes-em-Sociedades-de-Proposito-Especi
fico.aspx>.
• Energia e meio ambiente: <http://www.inovacaotecnologica.com.br>.
• Energia solar: <http://www.sociedadedosol.org.br/>.
• Financiadora de Estudos e Projetos (Finep): <http://www.finep.gov.br >.
• Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE): <http://www.ibge.gov.br >.
• Ministério do Meio Ambiente: <http://www.mma.gov.br >.
• Ministério de Minas e Energia: <http://www.mme.gov.br >.
• Núcleo de Energias Alternativas (UFMA): <http://www.iee.ufma.br >.
• Planeta Orgânico: <http://www.planetaorganico.com.br >.
• Portal Ambiente Brasil: <http://www.ambientebrasil.com.br >.
• Sociedade Brasileira de Silvicultura: <http://www.sbs.org.br/publicacoes.htm >.
• Geração de energia elétrica: <http://www.aneel.gov.br/arquivos/PDF/Z_IG%20set_2012.pdf >.
• Planeta Ecológico: <http://revistas.ulusofona.pt/index.php/rleducacao/article/view/842/681 >.
Acesso em: 9 maio 2019.
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16. MÁQUINAS E MÁQUINAS ELÉTRICAS
AULAS 37 e 38
Iniciamos o caderno evidenciando a importância das máquinas, em especial daquelas cujo funcionamento é 
elétrico. Por isso, propomos uma rápida discussão sobre os conceitos de máquina, potência e rendimento energético. 
 Com base no conceito de potência, trabalhamos com a unidade kWh, que é muito utilizada para expressar quantidades 
de energia consumida ou produzida em determinados intervalos de tempo. Aproveitamos para calcular o consumo de 
energia elétrica de diversos aparelhos, comumente disponíveis em residências, assim como suas participações relativas 
na conta mensal de energia. Evidenciamos, também, o consumo e o custo anual da energia elétrica despendida com 
equipamentos que permacem em standby.
Objetivos
• Definir potência a partir da energia transferida ou transformada por uma máquina em determinado intervalo de 
tempo.
• Estabelecer as relações entre potência total, potência útil e potência dissipada a partir do princípio da conser-
vação de energia.
• Compreender que o quilowatt-hora (kWh) é uma unidade de quantidade deenergia consumida/produzida e 
saber transformar kWh em J, e vice-versa.
• Analisar a conta de luz mensal enviada pela concessionária de energia elétrica.
• Efetuar cálculos de consumo de energia com base nos dados de conta de luz residencial ou nas potências dos 
aparelhos e em seus intervalos de tempo de utilização.
• A partir do cálculo do consumo e custo da energia anual utilizada por aparelhos em standby, convergir a correção 
e a discussão da atividade para ações relacionadas ao consumo racional de energia elétrica.
Roteiro de aulas (sugestão)
Aula Descrição Anotações
37
Correção das tarefas 5, 6 e 7 da Aula 36 (Módulo 15)
Máquinas e máquinas elétricas
Potência e rendimento energético
Atividade 1
Orientação para a tarefa 1 (Em casa)
38
Correção da tarefa 1
O quilowatt-hora (kWh)
Atividade 2
Atividade 3
Atividade 4
Orientações para a tarefa 2 (Em casa)
Observação: As seções Rumo ao Ensino Médio e Texto complementar podem ser trabalhadas em sala ou indicadas como tarefa.
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Noções básicas
• Conhecer o conceito de máquina.
• Apropriar-se de informações referentes à potência e 
ao rendimento energético de uma máquina.
• Caracterizar o conceito de quilowatt-hora e realizar 
cálculos relacionados ao consumo de energia elétrica.
Estratégias e orientações
A primeira aula deste caderno é propositadamente 
mais curta. Nossa intenção é proporcionar a você e seus 
alunos um tempo extra para programar as diversas ativi-
dades experimentais, que se iniciam a partir da terceira 
aula deste módulo. É importante discriminar, antecipa-
damente, os materiais necessários para cada atividade 
experimental, principalmente aquelas associadas aos 
módulos 17, 18 e 19, combinando quais materiais serão 
de responsabilidade dos alunos e quais ficarão a cargo 
do professor. Lembre-se de que todas as atividades ex-
perimentais propostas neste caderno estão indicadas na 
seção O Caderno 4, em “ Simulações e materiais a serem 
providenciados neste caderno”. Os experimentos são 
relativamente simples de se fazer e utilizam materiais 
de fácil acesso. Alguns deles precisam ser comprados. 
Mesmo assim, vale a pena o investimento, já que a maior 
parte deles poderá ser reutilizada em outras ocasiões.
É importante lembrar que, a partir da terceira aula do 
 Caderno 4, começarão as atividades práticas programadas. 
Você deve notar que este módulo 16 finaliza e sintetiza 
os temas trabalhados no Caderno 3 e que, a partir do 
módulo 17, inicia-se a discussão de temas que fecharão 
o Caderno 4.
Caso considere oportuna e exequível a sugestão pro-
posta na parte final da seção O Caderno 4 sobre a pes-
quisa de temas trabalhados durante o ano letivo e que 
deverão ser elaborad os e apresentad os em grupos de 4 
a 5 alunos, é importante disparar o processo nas aulas 
iniciais deste caderno. Proponha uma roda de conversa 
com eles e apresente alguns temas sugeridos no roteiro 
para a pesquisa (ou outros sugeridos por você ou pelos 
 alunos), a fim de que tenham tempo hábil, ao longo do 
bimestre, para coletar informações, planejar e organizar 
um roteiro de trabalho envolvendo a participação de 
todos os componentes do grupo, e você possa coordenar 
parte do trabalho a ser desenvolvido paralelamente às 
aulas. É importante registrar o que foi combinado com 
todos os grupos.
Após essa parte, trabalhe os temas “Máquinas e má-
quinas elétricas” e “Potência e rendimento energético”. 
Em seguida, resolva com os alunos, passo a passo, a Ati-
vidade 1. Caso tenha tempo disponível e queira ampliar 
a discussão e o aprofundamento sobre potência total, 
potência útil e dissipada, utilize o exercício quantitativo 
apresentado ao final das orientações deste módulo.
Peça aos alunos que tragam uma conta de luz (ou có-
pia) de suas moradias para a aula 38 (2 a aula deste módulo). 
Ela será útil para justificar como é calculada a conta de 
luz mensal. Explique a eles que essa conta será utilizada 
para discutir o gasto mensal com o uso da energia elétrica, 
trabalhando com a unidade de medida que quantifica men-
salmente a energia elétrica utilizada na moradia, o kWh. 
Para agilizar os cálculos, sugerimos que você permita que 
eles tragam e utilizem as suas calculadoras.
Apresentamos, no Caderno do Aluno, um tipo de “re-
lógio de luz” colocado pelas distribuidoras nas entradas 
das moradias. No Brasil, esse tipo de “relógio de luz” 
ainda é o mais usado. Em alguns lugares já existem os 
relógios digitais (que marcam diretamente a quantidade 
de energia utilizada).
Ao discutir e corrigir os cálculos de consumo (ou 
produção) de energia, em kWh, evidencie não apenas 
os custos econômicos da energia, mas também os sociais 
e os ambientais. Forneça alguns exemplos rápidos, pois 
nos módulos deste caderno enfocaremos a obtenção, 
a utilização e o valor econômico da energia elétrica de 
algumas fontes alternativas para posteriormente projetá-
-los para situações sociais, econômicas e ambientais, que 
exigirão uma demanda de energia elétrica intensa para 
suprir as necessidades de toda a humanidade. Ao finalizar 
a primeira aula, oriente os alunos a ler em casa o texto 
complementar proposto no final do módulo. Insista para 
que consultem o link indicado na leitura complementar, a 
fim de que possam ampliar as informações e registrá-las 
no caderno de anotações.
Nos cálculos relativos ao consumo de energia, em 
kWh, deixe claro para os alunos a importância de rea-
lizar contas rápidas e o “uso adequado” da calculadora. 
Temos de fazer contas rápidas (com números inteiros 
e decimais), obtendo resultados que serão comparados 
com valores indicados em tabelas. Portanto, discuta com 
os alunos a possibilidade de se usar a calculadora como 
um “instrumento tecnológico” que acelera processos de 
obtenção de resultados para efeito de comparação.
Atente-se ao fato de que o modelo de conta de luz 
apresentado no caderno poderá ser diferente em alguns 
aspectos da conta de luz trazida pelos alunos, pois são 
inúmeras as companhias distribuidoras de energia elétrica 
espalhadas pelo Brasil.
Outra informação que gera uma discussão interessan-
te é sobre o preço do kWh: o custo final do kWh varia 
muito nas diferentes regiões brasileiras (e mesmo em 
cidades vizinhas). Entre os motivos que interferem no 
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812
Ensino Fundamental
preço final, citam-se: a quantidade de energia distribuída na região, as perdas originadas nas linhas de transmissão 
e na rede de distribuição, o tipo de consumo (comercial, industrial, residencial, rural , etc.), a quantidade de ener-
gia utilizada mensalmente, a operadora responsável pela distribuição de energia e, principalmente, os impostos e 
ajustes que incidem no cálculo final do consumo de energia. Não deixe de ressaltar que a unidade de energia é o J 
(joule) ou o quilowatt-hora (kWh) e a de potência é o W (watt). Monte, por exemplo, uma pequena tabela (como a 
do modelo abaixo) que evidencie o conceito de potência como quantidade de energia transferida ou transformada 
por unidade de tempo.
Aparelho Potência Interpretação (energia transformada ou transferida por unidade de tempo)
Lâmpada 40 W Transforma 40 J de energia elétrica em energia não elétrica (luminosa e 
térmica) a cada 1 s.
Chuveiro 3 200 W Transforma 3 200 J de energia elétrica em não elétrica (somente térmica) a 
cada 1 s.
Aparelho de som 5 000 W Transforma 5 000 J de energia elétrica em não elétrica (sonora e térmica) a 
cada 1 s.
Liquidificador 700 W Transforma 700 J de energia elétrica em não elétrica (mecânica e térmica) a 
cada 1 s.
Outros exemplos
Mostre que a transformação de kWh em kJ (e vice-versa), apesar de não ser difícil, deve ser feita com cuidado, 
como segue:
1 kWh 1 kW 1 h 1000
J
s
3600 s = 3600 000 J ou 3600 kJ
1 kWh = 3600 kJ[
5 ? 5 ?
Mostre também que, como mencionado anteriormente, o valor do kWh nãoé o mesmo em todo o Brasil. Ele 
depende de uma série de acréscimos, que vão desde a geração de energia até os impostos federais e regionais 
(estaduais e municipais).
Valor final da energia elétrica
29,5%
53,5%
Parcela B: 
distribuição de energia
Tributos: ICMS 
e PIS/COFINS
17%
Parcela A: compra de 
energia, transmissão
de energia e 
encargos setoriais
J
S
 D
E
S
IG
N
/A
R
Q
U
IV
O
 D
A
 E
D
IT
O
R
A
Fonte: ANEEL. Disponível em: <http://www.aneel.gov.br/conteudo-educativo/-/asset_publisher/vE6ahPFxsWHt/content/composicao-da-
tarifa/654800?inheritRedirect5false&redirect5http%3A%2F%2Fwww.aneel.gov.br%2Fconteudo-educativo%3Fp_p_id%3D101_INSTANCE_
vE6ahPFxsWHt%26p_p_lifecycle%3D0%26p_p_state%3Dnormal%26p_p_mode%3Dview%26p_p_col_id%3Dcolumn-2%26p_p_col_
count%3D2>. Acesso em: 22 fev. 2018.
Se quiser ampliar a discussão, utilize a variedade de dados regionais consultando a seção de conteúdos educati-
vos da página da ANEEL. Disponível em: <http://www.aneel.gov.br/conteudo-educativo>. Acesso em: 15 fev. 2019.
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Estimule debates sobre o uso racional da energia elétrica, destacando a participação e responsabilidade de cada 
setor: governo federal, prefeituras, companhias geradoras, transmissoras e distribuidoras de energia, indústria e co-
mércio e a população em geral. Entre as medidas indicadas à população em geral, proponha uma discussão rápida 
sobre o selo do PROCEL/INMETRO presente em uma série de produtos associados à transformação e à utilização de 
modalidades de energia. Embora outros referenciais ainda precisem ser discutidos, ajustados e inseridos aos selos, 
eles poderão ajudar na “decisão de compra” quanto aos preços e qualidade dos produtos. A ELETROBRAS, ao tes-
tar e selecionar produtos associados ao consumo de energia, para receber o selo PROCEL, provoca a competição/
concorrência entre os fabricantes dos produtos que investem em novas tecnologias visando a melhoria da relação 
custo-benefício com maior eficiência energética ao indicar produtos “mais eficientes e econômicos”. Disponível em: 
<http://www.procelinfo.com.br/main.asp?Team5%7B505FF883-A273-4C47-A14E-0055586F97FC%7D>. Acesso em: 15 
fev. 2019.
Se seu tempo for restrito, discuta rapidamente o Texto complementar sobre o selo PROCEL-INMETRO, sugerid o 
no final do módulo do C aderno do A luno.
Respostas e comentários
Atividade 1 (página 403)
a) O desempenho de um veículo solar está intimamente relacionado à leveza, resistência e ao rendimento desse 
veículo. Note que a característica rendimento engloba tanto o rendimento mecânico (do conjunto motriz, ou seja, 
motor, transmissão e pneus) quanto eletroeletrônica (do sistema fotovoltaico de conversão de energia solar).
b) Sendo P
útil
5 1,5 kW e η 5 30%:
P
P
0,30
1,5 kW
P
P 5 kW
útil
total total
total[
5 5
5
η ⇒
c) Sendo P
total
5 5 kW e A 5 5 m2:
I =
P
A
=
5 kW
5 m
I = 1000
W
m
solar
útil
2
solar 2
∴
d) Sendo Ds 5 3 020 km e C 5 10 km/litro:
C
s
V
10 km/litro
3020 km
V
V 302 litros
∆
⇒
∴
5 5
5
Custo da viagem: 302 L ? R$ 4,00/L 5 R$ 1208,00.
e) Veículos solares utilizam energia solar para o seu movimento. Como essa energia é renovável, podemos afirmar 
que veículos solares não poluem o ambiente ao se movimentarem, se comparados aos veículos que usam com-
bustíveis fósseis ou mesmo bioálcool ou biodiesel.
Atividade 2 (página 406)
a) O aluno deverá usar o valor total a ser pago apresentado na conta e divid i-lo pelo total de kWh utilizados no mês.
Observa•‹o: Algumas contas poderão apresentar valores diferentes para o kWh em função de possíveis descontos 
oferecidos por evitar o consumo de energia nos horários de pico, reduzir o consumo mensal, etc.
Excetuando-se os casos acima, mesmo que os valores da conta a ser paga sejam diferentes, o valor do kWh de-
verá ser igual ou muito próximo do valor obtido por todos, pois a distribuidora de energia deve ser a mesma na 
região e deve ter o preço do kWh definido.
b) O aluno deverá dividir o total de kWh do consumo mensal pelo número de familiares (ou pessoas na moradia), 
calculando em média quanto equivaleria a cada componente da moradia e, posteriormente, multiplicar o valor 
médio obtido para cada um pelo preço do kWh.
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814
Ensino Fundamental
Atividade 3 (página 407)
Tipo de 
aparelho
Potência 
(W)
Tempo de 
uso diário (h)
Dias de uso 
por mês
Consumo 
mensal (kWh)
Custo 
mensal (R$)
Geladeira de 
uma porta
200 10 30 60 30,00
Freezer 400 10 30 120 60,00
Forno de 
micro-ondas
1 300 1
3
30 13 6,50
Televisão LED 
32 polegadas
100 5 30 15 7,50
Lavadora de 
roupas
1 500 2 9 27 13,50
Atividade 4 (página 407)
a) Segundo a etiqueta, esse forno recebeu a classificação “C”, ou seja, a menos eficiente entre as três apresentadas 
pelas barras indicativas.
b) Segundo a etiqueta, o forno consome 0,008 kWh diariamente, em standby.
c) Em 1 ano, esse forno micro-ondas consome 0,008 kWh/dia ? 365 dias 5 2,92 kWh. Logo, o custo anual, em standby, 
será de 2,92 kWh ? R$ 0,50/kWh 5 R$ 1,46. No Brasil, em 2005, havia cerca de 6,3% ? 180 milhões 5 11,34 milhões 
de micro-ondas. Logo, o custo anual aproximado, graças ao standby de todos os fornos de micro-ondas, seria de 
R$ 1,46/micro-ondas ? 11,34 milhões de micro-ondas ã 16,56 milhões de reais!
Em casa (página 408)
1. a) Segundo o texto, a carga é erguida com velocidade constante. Logo, sua energia cinética não varia durante 
esse movimento. No entanto, como a altura da carga aumenta, sua energia potencial também aumenta.
b) De acordo com a definição de potência:
<
5
D
5 5⇒ ⇒
[
P
E
t
P
44 740 J
1 min
P
44 740 J
60 s
P 745,7 W
útil
útil
útil útil
útil
c) h 5 5
ã
⇒
[
P
P
20%
745,7
P
P 3 728,5 W
útil
total total
total
2. a) h 5 5 5⇒ ⇒
P
P
15%
1,5 W
P
P 10 Wútil
total total
total
b) P A P 10 W A 200
W
m
A 0,05 mtotal solar 2
2
⇒ ⇒ ⇒5 ? ? 5
c) 1,5 W 0,05 m2
14 ? 109 W x
x < 0,47 ? 109 m2 (Por curiosidade: um pouco maior que a área de um quadrado cujas dimensões são 
21,6 km 3 21,6 km).
d) P
360 kWh
30 24 h
0,5 kW 500 Wresid 5
?
5 5
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s
s
o
r
e) 1,5 W 0,05 m2
500 W x
x ã 16,7 m2 (Por curiosidade: um pouco maior 
que a área de um quadrado cujas dimensões são 
4 m 3 4 m).
f) 1 kWh R$ 0,50
360 kWh x
x 5 R$ 180,00
g) 1,5 W 0,05 m2
x 10 m2
x 5 300 W 5 0,3 kW
Logo, esse painel produzirá 0,3 kW ? 24 h/dia ?
? 30 dias/mês 5 216 kWh de energia elétrica 
mensalmente. Como o custo do kWh é R$ 0,50, 
a economia mensal será de:
1 kWh R$ 0,50
216 kWh x
x 5 R$ 108,00
Rumo ao Ensino Médio (página 411)
1. E
O consumo de energia de determinado equipamento 
é, de acordo com a definição de potência, função da 
sua potência e de seu tempo de utilização. Como é 
possível que existam diversos equipamentos elétricos 
de um mesmo tipo operando em uma residência, o 
valor das frações percentuais de energia também de-
pende, além da potência dos equipamentos e de seus 
tempos de utilização, do número de equipamentos 
de cada tipo.
2. C
O consumo mensal dessa residência é E
resid
5
5 300 kWh/mês. Logo, considerando que 1 mês tenha 
30 dias, o consumo diário dessa residência será igual a:
E
resid
5 300 kWh/mês ~ E
resid
5 300 kWh/30 dias ~
~ E
resid
5 10 kWh/dia
De acordo com o gráfico, E
Ch
5 25% ? E
resid
. Logo, o 
consumo diário devido ao chuveiro será igual a:
E
Ch
5 25% ? E
resid
~ E
Ch
5 25% ? 10 kWh/dia
_ E
Ch
5 2,5 kWh/dia
Sendo P
E
t
Ch
Ch5
D
 e P
Ch
5 5 000 W (só há 1 chuveiro):
5
D
5
D
_ D 5 5
⇒P
E
t
5000 W
2500 Wh
t
t 0,5 h 30 min
Ch
Ch
Como há 4 moradores, o banho de cada morador 
dura, em média, 7,5 min.
Sugestão de atividade extra
(Caso queira, utilize a atividade seguinte como forma 
de analisar quantitativamente a relação entre potênciae rendimento.)
Imagine que um carro superesportivo faça um teste 
de aceleração de 4 s, partindo do repouso. Ao final do 
teste, sua energia mecânica é 540 000 J. Para esse teste, 
calcule, em valores médios aproximados:
a) A potência útil do veículo, em watts.
b) A potência dissipada, em watts.
c) O rendimento do veículo. 
Considere que a potência total do veículo seja de 
740 000 W. 
Respostas:
a) P
E
t
540 000 J
4 s
P 135000 Wútil
útil
útil⇒5
D
5 5
b) P
diss
5 P
total
2 P
útil
5 740 000 W 2 135 000 W 5 605 000 W
c) h 5 5 ã⇒ η
P
P
135000
740000
18%útil
total
Na rede
• Conversando sobre Ciências em Alagoas. A Ener-
gia dos Tempos Antigos aos Dias Atuais. Antonio 
Ornellas. Maceió/AL, 2006. Disponível em: < http://
www.usinaciencia.ufal.br/multimidia/livros-digitais-
cadernos-tematicos/A_Energia_dos_Tempos_Anti
gos_aos_dias_Atuais.pdf>.
• Programa Nacional de Conservação de Energia Elé-
trica (Procel). Eletrobras. Disponível em: <http://
www.procelinfo.com.br/main.asp?ViewID5{A84BD
56D-D750-477C-8E20-2BF2D94B4EE2}> e também 
em: <http://www.procelinfo.com.br/main.asp?Tea
mID5{88A19AD9-04C6-43FC-BA2E-99B27EF54632}>.
Acesso em: 9 maio 2019.
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816
Ensino Fundamental
17. MAGNETISMO
AULAS 39 a 42
Este módulo é totalmente experimental. Os experimentos propostos são simples, rápidos e permitem discutir 
algumas noções básicas sobre magnetismo, entremeadas no texto e nas atividades reflexivas. Optamos por apresentar 
definições teóricas após a “visualização” dos fenômenos magnéticos observados nos experimentos, ou seja, concluir 
a teoria com base nos experimentos.
Objetivos
• Aprender um pouco sobre a história do magnetismo.
• Constatar, por meio de atividade prática, a repulsão e a atração entre ímãs.
• Selecionar, entre um conjunto de metais, aqueles que apresentam comportamento ferromagnético.
• Entender o que são os polos de um ímã, suas diferenças e a propriedade da inseparabilidade.
• Caracterizar ímãs temporários e ímãs permanentes.
• Identificar as características magnéticas de uma bússola.
• Visualizar linhas de campo magnético por meio de atividades práticas com ímãs e limalha de ferro.
• Discutir informações sobre campo magnético e linhas de campo.
• Associar os polos magnéticos de uma bússola com os polos magnéticos e geográficos da Terra.
Roteiro de aulas (sugestão)
Aula Descrição Anotações
39
Correção da tarefa 2 do Módulo 16
A “magia” do magnetismo e propriedades do magnetismo
Atividade experimental 1
Os polos de um ímã
Atividade experimental 2
Orientações para as tarefas 1 e 2 (Em casa)
40
Correção das tarefas 1 e 2
O campo magnético de um ímã
Atividade experimental 3
Atividade experimental 4
Orientação para a tarefa 3 (Em casa)
41
Correção da tarefa 3
O magnetismo terrestre
Atividade 1
A inseparabilidade dos polos de um ímã
Atividade experimental 5
Orientação para a tarefa 4 (Em casa)
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42
Correção da tarefa 4
Um modelo para explicar o magnetismo de um ímã
Atividade 2
Orientação para a tarefa 5 (Em casa)
Observação: As seções Rumo ao Ensino Médio e Texto complementar podem ser trabalhadas em sala ou indicadas como tarefa.
Noções básicas
• Dar contexto por meio da história do magnetismo.
• Apresentar conceitos de atração e repulsão magnética 
e trabalhar com polos de um ímã.
• Associar campo magnético e linhas de (indução) 
campo magnético com a bússola e o magnetismo 
terrestre.
• Iniciar discussão sobre a origem atômica do magne-
tismo de um ímã.
Estratégias e orientações
Na aula 39, as duas atividades experimentais são 
rápidas, sequenciais e complementares. O mesmo está 
proposto para a aula 40. Para que isso ocorra com 
tranquilidade e com tempo suficiente, os materiais de-
vem ter sido preparados com antecedência (relembre 
a lista de materiais sugerida nas orientações iniciais 
deste caderno). Esse procedimento tornará as ativida-
des ainda mais rápidas e simples de serem realizadas 
e observadas.
A introdução das aulas pode se tornar mais atrativa 
caso você apresente para os alunos alguns vídeos que 
ilustrem aplicações do magnetismo, como aquelas que 
estão na abertura do módulo. Procure, por exemplo, 
pela física e artista plástica japonesa Sachiko Koda-
ma, cujas esculturas fazem muito sucesso pelo mundo 
afora. Suas obras são constituídas basicamente por 
eletroímãs que alteram dinamicamente a forma do 
ferrofluido. Tais eletroímãs são controlados por meio 
de computadores.
Separamos as atividades experimentais uma a uma 
apenas por estratégia pedagógica, e propomos uma 
sequência para realizá-las, pois permitem discutir os 
principais temas associados aos ímãs, como: as noções 
de atração e repulsão; detecção dos polos de um ímã; 
polos norte e sul de um ímã; visualização do campo 
magnético de um ímã; a orientação das linhas de campo 
e a inseparabilidade dos polos de um ímã. Elas podem (e 
devem) ser realizadas na sequência, agilizando assim o 
tempo para que os alunos em cada grupo completem as 
questões e conclusões relacionadas com os procedimen-
tos e as observações de cada atividade. Sugerimos que 
você faça uma discussão geral dos resultados somente 
no final da aula, após a realização das duas atividades 
experimentais. Nossa experiência mostra que a maioria 
das turmas faz tais atividades com certa facilidade e 
rapidez.
Ao longo das discussões das atividades, é importante 
deixar claro os objetivos propostos para cada uma delas. 
Por exemplo, ao manusear os ímãs, os alunos devem 
perceber que entre os ímãs existem forças de atração 
ou repulsão. As forças se originam da interação entre 
os campos magnéticos deles.
Ao trabalhar o tema “Magnetismo terrestre” e evi-
denciar a interação do magnetismo terrestre com o 
campo magnético do ímã, destaque o alinhamento da 
agulha da bússola, que ocorre na direção da região 
norte-sul, e não especificamente em relação aos polos 
geográficos norte-sul. Relembre-os que , por conven-
ção , denominou-se polo norte da agulha da bússola 
a parte que aponta para a região norte geográfica, 
onde está localizado o polo magnético sul da Terra. 
Lembre-os que polos magnéticos de nomes opostos se 
atraem. Comente que a bússola ainda é utilizada como 
referencial para localização na superfície da Terra. É 
bem possível que algum aluno, mais entusiasmado, 
questione sobre a importância de uma bússola nos dias 
atuais. Afinal, existe o GPS, não é mesmo? Pois bem, 
é importante saber que o GPS necessita de contato 
visual com os satélites que o posicionam no planeta. 
Assim, quando o tempo está nublado ou chuvoso, o 
GPS “sai do ar”, da mesma forma que TVs por satélite. 
Já pensou, se perder em meio a uma tempestade, seja 
em alto-mar, seja em uma densa floresta? É para isso 
que ainda existem as bússolas.
No experimento em que os alunos despejam limalha 
de ferro na folha de papel grossa (pode ser também: 
sulfite, cartolina, papel vegetal, plástico transparente 
ou vidro), caso queiram “fixar” as linhas de campo no 
papel, basta passar, antes, uma leve camada de cola 
bastão. Feito o experimento é só deixar secar e elas 
ficarão fixadas. Pode-se reforçar sua fixação pintando 
algumas delas.
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818
Ensino Fundamental
Caso não haja bússolas 
à sua disposição, construa 
algumas com os alunos. 
Agulhas de costura, feitas 
de aço, às vezes já se en-
contram imantadas, servindo 
bem como agulhas de bús-
sola. Se for preciso iman-
tá-las, passe um dos polos 
de um ímã ao longo do seu 
comprimento, sempre no 
mesmo sentido, como se es-
tivesse “penteando” a agulha 
com o ímã. Faça isso cerca 
de 25 vezes.
Depois de imantada, fixe 
a agulha em uma pequena 
“boia” (pedaço de cortiça, 
isopor ou mesmo uma tam-
pinha de garrafa pet, como 
um barquinho), pondo-a 
para flutuar na água de um 
recipiente.
As atividades práticas propostasneste módulo pos-
sibilitarão que as informações de conteúdo teórico se-
jam discutidas, trabalhadas e entendidas mais facilmente 
pelos alunos. Por isso incentive e propicie a realização 
das práticas propostas nas atividades experimentais em 
grupos de 4 a 5 alunos. Se planejados e programados com 
antecedência conforme sugerido, os próprios alunos, com 
certeza, se encarregarão de providenciar os materiais.
Você poderá também indicar alguns sites que podem 
tanto servir para enriquecer a sua aula, caso haja tempo, 
quanto para o aluno consultar em casa, realizando alguns 
experimentos virtuais. Em especial, não deixe de indicar 
as animações sobre magnetismo do excelente site Phet – 
Universidade de Colorado. Disponível em: <https://phet.
colorado.edu/pt_BR/simulations>. Acesso em: 15 fev. 2019.
Respostas e comentários
Atividade experimental 1 (página 417)
Quando os dois ímãs são aproximados, ou eles se 
atraem, ou eles se repelem. Ao se atraírem, basta inver-
ter um deles para que eles passem a se repelir. Quando 
eles estão se repelindo, caso se inverta os dois ímãs, eles 
continuam se repelindo.
1. Não. O ímã atrai somente objetos ferrosos e níquel.
2. Não. Pelo experimento realizado só ocorre repulsão 
entre os dois ímãs.
3. F, V, F, V, V.
Atividade experimental 2 (página 420)
Não é possível que um ímã possua dois polos de 
mesmo nome porque, caso isso ocorresse, ele não “sa-
beria” para onde apontar, ou seja, não se estabilizaria na 
direção norte-sul. Pelo experimento foi possível verificar 
que os ímãs ficam alinhados na direção norte-sul geo-
gráfica da Terra.
Atividade experimental 3 (página 422)
Aspecto que, geralmente, a limalha de ferro adquire 
no experimento:
Atividade experimental 4 (página 424)
Caso ache necessário, reforce, informalmente, o con-
ceito de tangência com os seus alunos. A utilização da 
vareta/régua de professor poderá auxiliá-lo nessa tarefa.
1. Não. Caso isso acontecesse, ao colocarmos uma bús-
sola no ponto de interseção, ela não “saberia” para 
onde apontar e, provavelmente, sua ponta ficaria 
oscilando entre os dois “nortes”.
2. a) O polo norte da agulha da bússola, quando colo-
cado na posição II, aponta para o polo sul do ímã.
b) O polo sul da agulha da bússola, quando colocado 
na posição III, aponta para o polo norte do ímã.
Conclus‹o: norte, sul, sul, norte (ou sul, norte, norte, sul).
Atividade 1 (página 427)
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Atividade experimental 5 (página 428)
1. As faces das extremidades quebradas se atraem.
2. A extremidade (I) será o polo sul do ímã da esquerda, 
e a (II), o polo norte do ímã da direita.
Conclus‹o: inseparáveis.
Atividade 2 (página 431)
Na figura seguinte, quebramos um ímã em duas partes.
NSS N
E isso encerra a discussão sobre o aparente mistério 
em torno da inseparabilidade dos polos... Na verdade, 
não podemos separá-los, simplesmente porque eles não... 
existem! Ao menos, macroscopicamente. Por outro lado, 
não há sentido em falar em inseparabilidade dos polos 
de um elétron, não é verdade?
Em casa (página 432)
1. Poderia concluir que os pregos A e C são ímãs, por-
que só entre ímãs haverá repulsão; o prego B pode 
ser ímã ou feito de material ferromagnético.
2. a) e b)
c) Para que o pião permaneça em repouso, a re-
sultante das forças deve ser nula. Como o peso 
é “vertical e para baixo”, a força magnética deve, 
além de ter mesma intensidade que o peso, ser 
“vertical e para cima”. Por isso, o ímã que constitui 
a base deve ser horizontal.
d) Quando se apoia corretamente o pião em cima da 
base, como na figura anterior, ambos os ímãs se 
repelirão. Entretanto, caso o pião seja colocado em 
cima da base sem girar, ele vira de ponta cabeça, 
uma vez que o polo norte do pião e o polo sul 
da base se atraem mutuamente. Quando ele está 
girando, essa tendência é amenizada devido a sua 
inércia de rotação.
3. a)
b) Conforme a figura do item anterior, a bússola dá 
uma volta completa em torno do seu próprio eixo 
quando sai da posição A e chega à posição C. 
Depois, ela dá mais uma volta entre as posições 
C e A. Logo, ela dá duas voltas completas.
4. De fato, as bactérias têm sua orientação corporal 
induzida pela ação do campo magnético terrestre. 
E assim, por meio do processo de seleção natural, 
elas desenvolveram a habilidade de fazer a corres-
pondência entre esse campo e a região do lago mais 
adequada ao seu desenvolvimento.
5. Suponha que a região D completasse o polo norte 
do ímã em questão, conforme ilustrado a seguir:
A B
D C
Ao separarmos os pedaços AD e BC, lembrando 
que os polos são inseparáveis, teríamos a seguinte 
configuração:
A B
D C
Então, os pedaços AD e BC sofreriam atração. 
Como isso não foi verificado, concluímos que a 
região B completava o polo norte do ímã, como 
ilustrado a seguir:
A B
D C
3. a)
D
C A
B
Base
Pião
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mag
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pião
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pião
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base
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Ensino Fundamental
Nesse caso, ao separarmos os pedaços AD e BC, 
teríamos a seguinte configuração:
Portanto, os pedaços AD e BC se repelem quando 
aproximados, conforme dito no enunciado.
O pedaço BC, ao dar uma volta de 180°, fez os dois 
se atraírem , conforme ilustrado a seguir:
A C
D B
Rumo ao Ensino Médio (página 436)
1. B
O único material ferromagnético entre aqueles apon-
tados pelas alternativas da questão é o ferro.
2. B
Quando o campo magnético é aplicado na região 
do tumor, forças magnéticas são aplicadas nos polos 
magnéticos das nanopartículas, em sentidos opostos, 
conforme a figura a seguir:
Dessa forma, um momento físico é aplicado nas na-
nopartículas, provocando um movimento de rotação. 
Ao inverter o sentido do campo magnético, as forças 
também terão seus sentidos invertidos, girando as 
nanopartículas no sentido contrário. Essa alternância 
no sentido da rotação das nanopartículas provoca o 
aquecimento das células.
3. A
A agulha magnética estaciona na direção tangente à 
linha de indução magnética.
A direção horizontal em cada ponto da superfície do 
planeta é a direção tangente à superfície da Terra.
Na figura, b
E
, b
T
 e b
P
 são as direções magnéticas. 
H
E
, H
T
 e H
P
 são as horizontais.
Os ângulos a são os ângulos entre as direções b e as 
respectivas direções H.
Então, a
E
5 0; a
P
5 90° e 0 , a
T
, 90°.
4. B
 I) Correta. O campo magnético de um ímã é mais 
intenso nos polos e, por isso, a limalha de ferro é 
predominantemente atraída por eles.
 II) Correta. Os polos de um ímã são inseparáveis.
 III) Incorreta. Polos de mesmo nome se repelem e de 
nomes diferentes se atraem.
Texto complementar
êm‹s de neod’mio
Os ímãs de neodímio têm se tornado cada vez mais 
populares devido à sua capacidade em criar campos 
magnéticos extremamente intensos em comparação com 
os ímãs de ferrite, mais comuns (e baratos).
Em sua constituição há, como o próprio nome diz, 
neodímio, um elemento da família das terras raras, além 
de ferro e boro.
Poderosos, os ímãs de neodímio podem sustentar 
milhares de vezes seu próprio peso. Alguns deles são 
ligeiramente maiores que uma moeda e mesmo assim são 
“fortes” o suficiente para suspender objetos ferromagné-
ticos de cerca de 10 kg.
Esses ímãs devem ser manipulados sempre com cui-
dado, pois aceleram bruscamente quando atraídos por 
outro ímã semelhante ou material ferromagnético, po-
dendo provocar ferimentos.
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b
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Linha 
magnética
Terra
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Graças à sua constituição e processo de fabricação, 
esses ímãs são muito frágeis e se quebram ao sofrer im-
pacto. Recomenda-se o uso de luvas e óculos de proteção 
no manuseio desses ímãs.
Mesmo ímãsde neodímio pequenos causam danos 
irreparáveis a dispositivos magnéticos de armazenamento 
de dados, como discos de computador, cartões de crédito 
e bilhetes de metrô e ônibus.
Ímãs desse tipo também devem ser mantidos longe de 
televisores e monitores. O manuseio de ímãs de neodímio é 
desaconselhado para crianças e portadores de marca-passo. 
No entanto, caso você disponha de uma televisão de tubo 
antiga, vale a pena mostrar aos alunos a distorção causada 
pela aproximação de um desses ímãs da tela. Tal fenômeno 
ocorre devido à interação entre o ímã e os elétrons ejetados 
pelo canhão interno ao tubo. É esse mesmo mecanismo 
que faz os elétrons varrerem a tela, produzindo as imagens 
que são visualizadas pelo lado externo da TV.
Ímãs de neodímio são utilizados não somente em 
aplicações profissionais, tais como discos rígidos de 
computadores e pequenos motores, mas também em 
brinquedos educativos de montar, como é o caso dos 
kits Geomag e Buckyballs, cujos nomes são uma espécie 
de homenagem ao arquiteto norte-americano Richard 
Buckminster Fuller (1895-1983), cujo apelido era Bucky, 
pai das Estruturas Geodésicas.
Geomag
Buckyballs
Vale a pena estimular os alunos ao contato com 
esses produtos, que poderão auxiliá-los a desenvolver 
a capacidade de visualizar entes geométricos tridi-
mensionais, além da criatividade e habilidade manu-
al. Caso seja possível produzir seu próprio kit, será 
melhor ainda!
Para montar um kit tipo Geomag, bastam alguns 
tubos plásticos coloridos rígidos, de mesmo diâmetro e 
comprimentos variados, pequenos cilindros de neodímio 
cujo diâmetro seja igual ao diâmetro interno dos tubos 
e algumas esferas de aço, de rolamento, por exemplo . 
Os ímãs devem ser introduzidos nas extremidades dos 
tubos. É diversão certa!
Já o kit Buckyballs é constituí do apenas de esferas 
de neodímio. Há vários sites na internet que vendem 
tanto as esferas, nos mais variados diâmetros, quanto o 
próprio kit. No YouTube você pode conferir verdadeiras 
competições que a garotada faz, exibindo-se em rápidas 
montagens de formas bastante complexas. É impossível 
ficar indiferente.
Outro experimento que você pode construir com os 
alunos é a traquitana apelidada de “Canhão de Gauss”, 
mostrada a seguir:
Logo depois de a esfera na extremidade esquerda do 
trilho ser abandonada, ela inicia um lento movimento 
para a direita devido ao suave declive do mesmo. Quando 
a esfera está bem próxima do ímã de neodímio, a forte 
atração que o ímã exerce sobre a esfera a faz acelerar 
em direção a ele, fazendo os dois colidirem. Na colisão, 
ocorre transferência de energia e quantidade de movi-
mento para o ímã e o conjuntinho de três esferas que 
o sucede. Como a última esfera está mais distante do 
ímã, a força de atração que ele exerce sobre a esfera é 
relativamente pequena e ela dispara rapidamente para a 
direita. O processo pode se repetir quantas vezes quiser, 
fazendo a última esfera colidir fortemente com o alvo 
(lata de achocolatado). Genial e misterioso, não? Afinal, 
parece até que energia mecânica está sendo criada, não 
é mesmo? No YouTube há vários vídeos mostrando esse 
canhão em funcionamento.
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Esfera de aço
Ímã de neodímio 
fixo no trilho 
com fita
3 esferas 
de aço
Alvo: lata de 
achocolatado
Trilho de madeira 
ou alumínio em 
declive
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22 Ensino Fundamental
Mas antes que alguém ache que este experimento se trata de um projeto com finalidades bélicas, visite o ex-
celente site Inovação Tecnológica e leia o interessante artigo “Cientistas conseguem desacelerar e parar átomos”, 
Agência FAPESP – 4/10/2007. Ele relata que um grupo de cientistas da Universidade do Texas, Estados Unidos, 
conseguiu frear átomos por meio de um processo inspirado no “Canhão de Gauss”!
Na rede
• LEVITRON spinning top magnetic levitation | Magnetic Games. Disponível em: <https://www.youtube.com/
watch?v5hu1jEWLZVu g>.
• MARTINS, Roberto de Andrade. O estudo experimental sobre o magnetismo na Idade Média, com uma tradução 
da carta sobre o magneto de Petrus Peregrinus. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 39, n. 1, 2017. Disponível 
em: < http://www.scielo.br/pdf/rbef/v39n1/1806-1117-rbef-39-01-e1601.pd f>.
• THENORIO, Iberê. Como é feito um ímã? Disponível em: < https://www.youtube.com/watch?v5jCL2dLh5MM E>.
• THENORIO, Iberê. Como fazer ferrofluido caseiro. Manual do mundo. Disponível em: < www.manualdomundo.
com.br/2012/10/como-fazer-ferrofluido-caseiro />.
• THENORIO, Iberê. Como fazer um canhão magnético caseiro (Canhão de Gauss). Manual do mundo. Disponível 
em: <https://www.youtube.com/watch?v5vMErygmHln s>.
• THENORIO, Iberê. Onde encontrar superímãs grátis. Manual do mundo. Disponível em: <www.manualdo
mundo.com.br/2012/06/onde-encontrar-superimas-gratis >.
• Universidade Phet Colorado, simulações em Física. Disponível em: <https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulations/
category/physic s>.
Acesso em: 9 maio 2019.
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18. ELETROMAGNETISMO
AULAS 43 e 44
Após o estudo do magnetismo observado nos ímãs e do magnetismo terrestre, é natural que surjam algumas 
questões do tipo:
Como um ímã permanente cria um campo magnético, ou seja, o que faz de um ímã, um ímã? Será que corrente 
elétrica cria campo magnético? Pode o campo magnético interferir no movimento de partículas elétricas, ou seja, 
produzir corrente elétrica em um circuito? Que experimentos foram desenvolvidos por Oersted e Faraday para que 
fosse possível estabelecer a teoria eletromagnética sistematizada e formalmente matematizada de Maxwell? É possível 
converter energia mecânica em elétrica? Qual é o princípio básico de funcionamento de um gerador eletromecânico 
de uma usina ou de um microfone? É possível converter energia elétrica em mecânica? Qual é o princípio básico de 
funcionamento de um motor elétrico ou de um alto-falante?
São ideias dessa natureza que estamos propondo discutir neste módulo.
Objetivos
• Compreender que corrente elétrica cria campo magnético.
• Compreender que um campo magnético pode criar corrente elétrica.
• Elucidar que o magnetismo de um ímã permanente tem origem no átomo e que é possível magnetizar um objeto 
de ferro ou de aço.
• Analisar o funcionamento dos eletroímãs, contrapondo-os com os ímãs permanentes.
• Construir um protótipo de motor elétrico e de gerador elétrico rudimentares.
• Relacionar o fenômeno da indução magnética com o uso de dínamos para geração de energia elétrica.
• Conhecer um pouco mais sobre a aplicação do eletromagnetismo na medicina.
Roteiro de aulas (sugestão)
Aula Descrição Anotações
43
Correção da tarefa 5 do Módulo 17
Eletromagnetismo
Corrente elétrica cria campo magnético
Atividade experimental 1
Atividade experimental 2
Orientação para a tarefa 1 (Em casa)
44
Correção da tarefa 1
Campos magnéticos podem criar corrente elétrica
Atividade experimental 3
Atividade experimental 4
Orientação para a tarefa 2 (Em casa)
Observação: As seções Rumo ao Ensino Médio e Texto complementar podem ser trabalhadas em sala ou indicadas como tarefa.
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Ensino Fundamental
Noções básicas
• História do eletromagnetismo.
• A relação entre a eletricidade e o magnetismo (cor-
rentes elétricas criam campo magnético e campos 
magnéticos podem criar corrente elétrica).
• Utilizações práticas do eletromagnetismo, como mo-
tores, geradores e equipamentos médicos.
Estratégias e orientações
Ao ler a seção O Caderno 4, você verificou que os 
quatro módulos são eminentemente práticos, isto é, re-
cheados de atividades experimentais entremeadas com 
os principais conceitos que se deseja discutir. Por estarazão, a preparação prévia dos materiais experimentais 
programados com os grupos de alunos vem sendo rea-
firmada com recorrência.
Neste módulo, em cada aula, são propostos dois ex-
perimentos que, se planejados e preparados antecipada-
mente, utilizarão no máximo 30 minutos de cada aula. 
Caso tenha mais tempo disponível, sugerimos que indi-
que/programe com os alunos os experimentos sugeridos 
como atividade experimental extra. Eles poderão servir 
para uma apresentação ao final do bimestre/trimestre 
letivo ou ainda para pequenas demonstrações em mostras 
culturais, caso seja uma programação tradicional de sua 
escola. Se quiser apresentar experimentos um pouco mais 
sofisticados (que terão que ser orientados e construídos 
no contraturno das aulas) , ofereça como sugestão os 
modelos a seguir.
1. Eletroímã
 Se o protótipo acima for construído e apresentado, 
é possível, durante o desenvolvimento desta ati-
vidade, propor algumas questões-desafio para “a 
plateia” que assiste à apresentação. Por exemplo:
• Mantendo-se a mesma tensão (duas pilhas), onde a 
força magnética será maior: em uma bobina com 10 
voltas ou em uma com mais voltas? Em outras pa-
lavras, aumentando o número de voltas na bobina, 
a força magnética aumenta ou diminui? (Uma pista 
para medir e comparar a diferença entre as forças é 
verificar quantos grampos – clipes, tachinhas, pregos – 
o eletroímã pode içar.)
• Variando a ddp, isto é, aumentando o número de pilhas 
associadas em série, a intensidade do campo magnético 
de um eletroímã se altera? (Caso os alunos queiram 
construir modelos de pequenos eletroímãs, procure 
não deixar que eles empreguem mais de 4 pilhas asso-
ciadas em série nos modelos propostos, por conta da 
possibilidade de pequenos choques ou queimaduras.)
• O que acontece com o eletroímã ao se trocar o 
prego de ferro por um pedaço de alumínio? E por 
um pedaço de plástico? (Uma dica nesse caso é uti-
lizar papel-alumínio enrolado formando um objeto 
semelhante ao prego e inserido no corpo de uma 
caneta esferográfica.)
• Monte um eletroímã utilizando, em lugar do prego de 
ferro, o corpo de uma caneta plástica (retire o tubo de 
tinta). Dê o máximo possível de voltas com o fio em 
torno da caneta. Então, coloque um prego fino (ou um 
clipe desentortado) no interior do corpo da caneta. O 
prego se move? Como ele se move? Eletroímãs podem 
ser usados em fechaduras elétricas de carros, portões e 
também em campainhas e alto-falantes? São questões 
para que o público que assiste à apresentação possa 
discutir e responder. Como são questões-desafio, dei-
xe que os grupos experimentem primeiro, pesquisem, 
procurem dados e elaborem respostas.
2. Motor elétrico
Material
• 1 ímã de barra.
• 40 cm de fio de cobre esmaltado.
• 2 pedaços de fio de cobre encapado com 20 cm 
cada um.
• 1 ou 2 pilhas.
• 1 pedaço de ripa de madeira (10 cm × 5 cm × 1 cm).
• 2 prendedores de papel feitos de lata (presilhas 
encontradas em pastas de cartolina).
• 1 caixa de fósforos vazia.
• Objeto cilíndrico com cerca de 3 cm de diâmetro.
• Pedaço de lixa fina (ou estilete).
• Fita adesiva.
• Suporte para pilhas ou tiras de elástico.
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Procedimento
a) Construa uma bobina (cerca de 3 cm de diâmetro) 
enrolando o fio de cobre esmaltado no objeto cilín-
drico (molde). Tire a bobina do molde e prenda-a 
com a fita adesiva (suas voltas devem ficar paralelas, 
não sobrepostas). Deixe livre cerca de 3 cm a 4 cm 
de fio em cada extremidade, formando um eixo 
(conforme ilustração abaixo).
b) Passe a lixa em uma das extremidades livres do 
fio de cobre para a retirada do esmalte (verniz). 
Não lixe totalmente a outra extremidade: deixe 
uma pequena faixa de esmalte ao longo do com-
primento do fio. Esse procedimento deve ser feito 
com muito cuidado.
c) Dobre as presilhas de lata conforme mostra a ilustra-
ção abaixo, transformando-as em suportes. Encaixe-as 
no pedaço de madeira de modo que fiquem fixas.
d) Apoie a bobina sobre os suportes e verifique se 
ela gira livremente. Observe se as extremidades 
da bobina (seu eixo) estão retas e opostas, e se 
as depressões nos suportes estão em linha reta e 
na mesma altura.
e) Descasque as extremidades dos dois fios de cobre 
encapado e, por meio deles, ligue cada polo da pilha 
em uma presilha. Prenda as ligações com fita adesiva 
ou tiras de borracha, para que fiquem bem firmes.
f) Coloque o ímã sobre a caixa de fósforos, de forma 
que ele fique aproximadamente à mesma altura 
da bobina.
g) Dê um leve empurrão na bobina e observe se ela 
continua girando. Se isso não ocorrer, experimente 
fazer a bobina girar para o outro lado com um 
novo toque.
Se não conseguir o movimento da bobina, veri-
fique:
• se, colocando o ímã em outra posição, a bo-
bina se movimenta. Desloque-o para um lado 
ou outro, inverta-o, aproxime-o ou afaste-o da 
bobina, ou mude sua altura;
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Ensino Fundamental
• se as extremidades da bobina estão raspadas 
adequadamente, se elas não estão tortas ou fora 
de eixo, impedindo a bobina de girar livremente;
• se as ligações da pilha com as presilhas estão 
bem-feitas e se os polos da pilha estão bem 
presos às pontas dos fios de ligação.
Questões possíveis de serem feitas:
a) O funcionamento do motor depende da pilha, do 
ímã ou dos dois? Por quê?
b) O funcionamento do motor depende da posição do 
ímã?
c) O que acontece com o sentido da rotação da bo-
bina quando se invertem as ligações nos polos da 
pilha?
d) O que acontece com o sentido da rotação da bo-
bina quando se invertem os polos do ímã?
Há modelos de motores elétricos mais sofisticados, 
porém eles funcionam segundo o mesmo princípio 
do que este.
3. Gerador × motor elétrico
Para realizar este experimento, tudo o que você vai 
precisar é de dois motores elétricos pequenos, desses 
que equipam pequenos carros de controle remoto, 
dois pedaços de fios e duas hélices de plástico ou de 
madeira para colar nos eixos dos motores. Na inter-
net há várias lojas de modelismo que os vendem, a 
preços relativamente baixos. Caso você não consiga 
esses materiais por algum motivo, é perfeitamente 
possível utilizar motores provenientes de CD ou DVD 
players, obtidos em desmanches de equipamentos 
eletrônicos e hélices de plástico de pirulitos.
De posse desses equipamentos, basta montá-los da 
seguinte forma:
Agora, gire a hélice do motor I e veja o que acontece 
com a hélice do motor II... E la também se mexe! De 
modo oposto, caso você mexa a hélice do motor II, 
é a hélice do motor I que irá se mexer.
Este experimento simples nos mostra que um motor de 
corrente contínua pode funcionar, mesmo que não te-
nha sido projetado para isso, como um gerador elétrico.
Caso queira substituir o motor II por um pequeno 
LED ou lampadazinha de árvore de Natal, será pos-
sível acendê-la, desde que se mantenha o eixo do 
motor I numa rotação relativamente alta e constante. 
Pode-se fazer isso com o vento de um ventilador ou, 
ainda, com a água que fluir de uma torneira, caso 
você consiga proteger o motor I dos respingos. Isso 
não o lembra de alguma coisa?
Como você poderá perceber, o experimento surpre-
ende bastante e causa um bom efeito na molecada.
Caso a sua escola possua recursos multimídia dis-
poníveis, sugerimos que apresente os experimentos 
virtuais Phet da nossa velha conhecida Universidade 
de Colorado, EUA.
Mais uma sugestão, caso você a considere viável: 
antes de indicar a resolução da tarefa de casa 1, pro-
ponha uma pesquisa antecipada (consultando a mídia 
em geral) sobre o funcionamento de um microfone e 
de um alto-falante. Assim você poderá, ao discutir a 
questão, retomar conceitos vistos em classe e ainda 
aprofundá-los com os dados obtidos com a pesquisa.Respostas e comentários
Atividade experimental 1 (página 442)
As observações registradas nos itens f e g são pes-
soais (individuais ou em grupo); no entanto, espera-se 
que os alunos constatem que:
• quando se estabeleceu corrente elétrica no circuito, 
a agulha da bússola se mexeu, evidenciando o surgi-
mento de um campo magnético que não é o terrestre;
• quando o contato elétrico foi desfeito e, portanto, a 
corrente foi interrompida, a agulha voltou à posição 
original, alinhada com o eixo magnético terrestre.
Observação: Caso queira, peça aos alunos que colo-
quem a bússola logo acima do fio, verificando que o 
sentido da agulha se inverte. Isso acontece porque as 
linhas de indução estão circularmente dispostas em tor-
no do fio, e os sentidos dos vetores campo magnéticos 
acima e abaixo são opostos, conforme a regra da mão 
direita. No entanto, acreditamos que não seja necessário 
entrar nesses detalhes, pois esse não é o objetivo dessa 
atividade (eles terão tempo e maturidade para fazer isso 
no final do Ensino Médio). Nossa intenção é que os alu-
nos verifiquem experimentalmente os acontecimentos, 
estabelecendo algumas relações de causa e efeito.
Conclusão
Corrente elétrica, campo magnético, ímã permanente, 
eletroímã, bússola, perpendicular, corrente.
Atividade experimental 2 (página 443)
1. O estabelecimento da corrente elétrica no circuito 
formado pela pilha, fio de cobre e ímã gera um 
campo magnético em torno do fio. Esse eletroímã 
interage com o ímã permanente abaixo da pilha, 
entrando em rotação.
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2. Sentido I.
3. Sentido I I.
4. Sentido I.
Nota: A direção e o sentido da força magnética apli-
cada no fio podem ser determinados pela regra da 
mão direita. Essa força é reversa ao eixo da pilha, 
provocando um momento físico (torque) no fio. No 
entanto, acreditamos que não seja necessário entrar 
nesse detalhe, pois esse não é o objetivo dessa ativi-
dade (eles terão tempo e maturidade para fazer isso 
no final do Ensino Médio). Nossa intenção é que 
os alunos verifiquem experimentalmente os aconte-
cimentos, descobrindo o princípio fundamental de 
funcionamento de um motor elétrico.
Atividade experimental 3 (página 446)
Nesse experimento, foi possível constatar que:
• Enquanto o ímã estava sendo introduzido na bobi-
na (passo f), a agulha ficou alinhada numa direção 
distinta do eixo magnético terrestre. Quando o ímã 
parou, ela voltou a ficar alinhada com o eixo mag-
nético terrestre.
• Enquanto o ímã estava sendo retirado da bobina 
(passo g), a agulha ficou alinhada numa direção 
distinta do eixo magnético terrestre e distinta da-
quela verificada no passo f. Quando o ímã parou, 
ela voltou a ficar alinhada com o eixo magnético 
terrestre.
• Ao movimentar-se, alternadamente, o ímã para dentro 
e para fora da bobina (passo h), a agulha também 
alterna seu alinhamento, ora se posicionando como 
no passo f, ora como no passo g. Caso esse vaivém 
ocorra mais rapidamente, a bússola também alterna 
mais rapidamente de posição.
• Quando o ímã é aproximado da bobina como na fi-
gura, não importando qual polo esteja mais próximo 
a ela, o campo magnético no seu interior se torna 
mais intenso. De modo oposto, ao afastar-se o ímã, o 
campo dentro da bobina se torna menos intenso. Isso 
ocorre porque o campo é mais intenso nas regiões 
mais próximas dos polos.
Conclusão
1. Ímã, magnética, ímã, corrente elétrica, campo mag-
nético.
2. Intenso, próximo, polos, campo magnético.
3. I, II, para de se movimentar, para de se movimentar.
4. Rapidamente, rapidamente.
5. Química, mecânica, mecânica, elétrica.
Atividade experimental 4 (página 449)
Nesse experimento, espera-se que o aluno possa 
constatar que:
• A passagem do ímã por dentro da bobina provoca o 
acendimento da lâmpada.
Nota: Caso a lâmpada seja tipo LED, seu acendimento 
só ocorrerá quando o ímã estiver passando em deter-
minado sentido, pois o LED, contrariamente a outras 
lâmpadas, só admite um único sentido de corrente.
• Quanto mais rapidamente o ímã for agitado, maior 
tende a ser o brilho da lâmpada.
Nota: Caso a lâmpada utilizada seja do tipo LED, seu 
brilho será sempre constante, pois o LED não possui 
variações perceptíveis de brilho.
Em casa (página 450)
1. Quando a fonte de alimentação, auxiliada pelo ampli-
ficador, estabelece corrente elétrica na bobina, cria-se 
um campo magnético no seu entorno, de modo que a 
bobina se torna um eletroímã. O fato de essa corrente 
elétrica ser alternada segundo certa frequência pro-
voca a inversão dos polos desse eletroímã de acordo 
com essa mesma frequência. Com isso, a bobina inte-
rage com o ímã permanente, ora sendo repelida, ora 
sendo atraída por ele. Essa movimentação provoca 
a oscilação do cone do alto-falante, que por sua vez 
produz ondas sonoras com a mesma frequência da 
fonte de alimentação.
2. Quando uma onda sonora atinge a membrana 
do microfone, esta passa a oscilar com a mesma 
frequência da onda sonora. Essa movimentação 
produz a oscilação da bobina que está imersa no 
campo magnético criado por um ímã permanente. 
Quando isso acontece, devido ao fenômeno da in-
dução eletromagnética, estabelece-se uma corrente 
elétrica na bobina. Essa corrente é alternada com 
a mesma frequência da onda sonora que atingiu 
o microfone. O amplificador amplifica esse sinal 
enviando-o a um gravador digital ou a um alto-
-falante. É importante perceber que o microfone 
funciona de modo inverso ao de um alto-falante.
Rumo ao Ensino Médio (página 451)
1. A
O experimento de Oersted pode ser considerado 
um marco histórico do eletromagetismo, pois foi por 
meio dele que se pôde estabelecer uma relação entre 
um fenômeno elétrico e outro magnético (corrente 
elétrica criando campo magnético).
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Ensino Fundamental
2. E
Dínamos são geradores eletromecânicos, ou seja, criam 
corrente elétrica em bobinas por meio da movimenta-
ção (relativa) entre circuitos e os campos magnéticos 
criados por ímãs permanentes nos quais estão imersas.
Atividade experimental complementar 1
Construindo um eletroímã
1. Ao estabelecer contato elétrico, o solenoide enrolado 
no prego se torna um eletroímã e passa a atrair o clipe, 
que é um material ferromagnético.
2. O ímã poderá ser atraído ou repelido, dependendo 
do polo que for aproximado à ponta do prego.
Observa•›es:
• A polaridade de um solenoide depende do sentido da 
corrente elétrica e pode ser determinado pela regra 
da mão direita. No entanto, acreditamos que não seja 
necessário entrar nesse detalhe, pois esse não é o ob-
jetivo dessa atividade (eles terão tempo e maturidade 
para fazer isso no final do Ensino Médio). Nossa in-
tenção é que os alunos verifiquem experimentalmente 
os acontecimentos.
• O fato de o núcleo do solenoide ser constituí do de um 
material ferromagnético como o prego faz o campo 
magnético nas extremidades do prego ser intensifica-
do. Isso ocorre porque a permeabilidade magnética 
do ferro é muito superior à do ar. Caso queira verifi-
car isso, construa um eletroímã semelhante ao dessa 
atividade utilizando como núcleo um tubo plástico de 
diâmetro e comprimento semelhantes aos do prego 
grosso. Para que a comparação seja possível, será 
preciso que o número de voltas dadas pelo fio de 
cobre seja o mesmo.
Atividade experimental complementar 2
Será que é uma queda livre?
Quando o ímã é abandonado, a sua movimentação 
induz a formação de corrente elétrica no tubo (o per-
curso dessa corrente elétrica é de difícil determinação 
e só pode ser estudado em cursos de nível superior, 
como em Física ou em Engenharia). Nesse caso, parte 
da energia potencial gravitacional do ímã é convertida 
em energia cinética do ímã e parte em energia elétrica 
dos elétrons que constituem a corrente elétrica. Sendo 
assim, o ímã cai em queda não livre, independente-
mente do fato de a resistência