Cópia de APOSTILA 3 Ano MÉDIO - Mário Spinelli

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ESCOLA ESTADUAL MÁRIO SPINELLI
Aluno(a): João Victor Martins
Professor: ODAIR SCHLICK
WHATSAAP: 66 9 9935 5441
Turma: 3ᵒ Ano
FÍSICA
ATENÇÃO!
DATA DE ENTREGA NOS DIAS: 17, 18 e 19 de março de 2021
∙Alunos que entregarem após essas datas perderão assiduidade e
nota/conceito.
PARA ENTREGAR ONLINE:
∙Entregar as atividades via WHATSAPP no privado ou por e-mail.
Quem não for entregar online, entregar na escola;
∙Comunicar o professor assim que entregar a TAREFA;
∙Responder em Word (usar fonte Arial 12) ou no Caderno. Quem
optar fazer no caderno é de suma importância letra legível (legível
para o professor entender) apenas com o enunciado da questão e a
resposta logo abaixo. Escrever o cabeçalho, com nome e data,
destacar as folhas e entregar na Secretaria da escola.
∙É obrigatório o Cabeçalho (MODELO ABAIXO) tanto para os
alunos que irão responder no Word quanto no caderno.
∙Qualquer IMPREVISTO entre em contato com a professora com
URGÊNCIA no e-mail ou no WhatsApp no privado;
MODELO DE CABEÇALHO PARA O ALUNO:
ESCOLA ESTADUAL MÁRIO SPINELLI
NOME DO ALUNO:
SÉRIE:
DISCIPLINA:
PROFESSOR:
PARA ENTREGRAR NA ESCOLA:
∙Responda as questões no CARDERNO DE EXERCÍCIOS. Quando
finalizar todas as semanas de exercício, destaque apenas as folhas do
CADERNO DE EXERCÍCIOS e entregue na Secretaria da Escola;
∙ Preencha o cabeçalho corretamente, com seu nome, nome da
disciplina, turma e professor;
∙Lembre-se de assinar todas as folhas para que não haja perda.
∙Colocar o telefone do aluno e a data que irá entregar na escola.
1ª SEMANA
INTRODUÇÃO A ELETROSTÁTICA
Princípios da eletrostática:
A eletrostática é a parte da Física que estuda
fenômenos associados às cargas elétricas em
repouso.
Carga elétrica
A carga elétrica é uma propriedade das partículas
elementares que compõem o átomo. Lembrando que
o átomo é formado por prótons, nêutrons e elétrons,
sendo que:
Prótons: Localizam-se no núcleo do átomo e
possuem carga elétrica positiva;
Elétrons: Ficam na eletrosfera, região ao redor do
núcleo atômico, e têm carga elétrica negativa;
Nêutron: Também localizado no núcleo atômico, não
possui carga elétrica.
Átomo:
A unidade de grandeza da carga elétrica no Sistema
Internacional de Unidades é o Coulomb,
representado pela letra C, em homenagem a Charles
Augustin Coulomb.
Todos os corpos são formados por cargas elétricas,
porém, não é fácil perceber suas propriedades, pois
a maioria dos corpos, quando estão eletricamente
neutros, possui mesma quantidade de prótons e
elétrons. Um corpo pode ser eletrizado de duas
formas:
Positivamente: se possui mais prótons que elétrons;
Negativamente: se possui mais elétrons do que
prótons.
A carga elétrica elementar é a menor quantidade de
carga que pode ser encontrada na natureza. Seu
valor é igual a 1,6 . 10-19 C e é atribuído à carga do
elétron (com sinal negativo) e à do próton (com sinal
positivo).
A partir desse valor, podemos perceber que 1 C é
uma unidade muito grande para a carga elétrica, por
isso, é comum a utilização de seus submúltiplos. Os
principais são:
mC (milicoulomb) = 10-3C
μC (microcoulomb) = 10-6C
nC (nanocoulomb) = 10-9 C
Princípio da conservação da carga elétrica:
∙ Somatória da carga elétrica de um sistema
eletricamente isolado é constante.
Princípio da quantização da carga elétrica:
∙ Carga elétrica é quantizada, ou seja, sempre um
múltiplo do valor da carga elétrica elementar. A
carga de um corpo é dada pela equação:
Q = n . e
Sendo:
Q - a carga elétrica total de um corpo;
n - o número de elétrons perdidos ou
recebidos; e - a carga elementar (1,6 . 10-19 C).
Princípio da atração e repulsão das cargas
elétricas:
∙ Cargas elétricas de mesmo sinal repelem-se. ∙
Cargas de sinais contrários atraem-se.
Princípio da atração e repulsão de cargas
elétricas:
∙ Cargas elétricas de sinais iguais repelem-se. ∙
Cargas elétricas de sinais diferentes atraem-se.
Exemplo:
Deseja-se eletrizar um objeto metálico, inicialmente
neutro, pelos processos de eletrização conhecidos, e
obter uma quantidade de carga negativa de 3,2 μC.
Sabendo-se que a carga elementar (átomo) vale 1,6 .
10–19 C, para se conseguir a eletrização desejada,
será preciso:
R: retirar do objeto 20 trilhões de
elétrons.
2ª
SEMANA
Processo de eletrização:
Considera-se um corpo eletrizado quando este tiver
número diferente de prótons e elétrons, ou seja,
quando não estiver neutro.
O processo de retirar ou acrescentar elétrons a um
corpo neutro para que este passe a estar eletrizado
denomina-se eletrização. Alguns dos processos de
eletrização mais comuns são os seguintes:
∙ Eletrização por atrito.
Este processo foi o primeiro de que se tem
conhecimento. Foi descoberto por volta do século VI
a.C. pelo matemático grego Tales de Mileto, que
concluiu que o atrito entre certos materiais era capaz
de atrair pequenos pedaços de palha e penas.
Posteriormente o estudo de Tales foi expandido,
sendo possível comprovar que dois corpos neutros
feitos de materiais distintos, quando são atritados
entre si, um deles fica eletrizado negativamente
(ganha elétrons) e outro positivamente (perde
elétrons).
3ª SEMANA
∙ Eletrização por contato
Outro processo capaz de eletrizar um corpo é feito
por contato entre eles. Se dois corpos condutores,
sendo pelo menos um deles eletrizado, são postos
em contato, a carga elétrica tende a se estabilizar,
sendo redistribuída entre os dois, fazendo com que
ambos tenham a mesma carga, inclusive com
mesmo sinal.
∙ A eletrização por indução:
Consiste em aproximar um corpo previamente
carregado, chamado de indutor, de um corpo
condutor eletricamente neutro, chamado de
induzido, de modo que a presença das cargas do
indutor faça com que os elétrons do corpo induzido
se movam em seu interior, ocorrendo uma
polarização de cargas.
4ª SEMANA
Força e campo elétrico:
Campo elétrico e força elétrica
Toda carga elétrica apresenta seu próprio campo
elétrico. No entanto, para que surja a força elétrica,
é necessário que os campos elétricos de pelo
menos duas cargas interajam.
A resultante vetorial dos campos elétricos de cada
uma das cargas dita, nesse caso, para qual direção
e sentido surgirá a força sobre as cargas. Em
posições
nas quais o campo elétrico resultante é nulo, por
exemplo, não é possível que haja força elétrica. A
relação que pode ser estabelecida entre o campo
elétrico e a força elétrica é dada pela seguinte
equação:
Legenda
E – campo elétrico [N/C ou V/m]
F – força elétrica [N - Newton]
Q – carga elétrica de prova [C - Coulomb]
Na equação mostrada acima, F é o módulo da força
elétrica e pode ser calculado com base na Lei de
Coulomb.
Quando uma carga puntiforme eletrizada está fixa
em um ponto, ao seu redor irá surgir um campo
elétrico.
A intensidade deste campo depende do meio em que
a carga está inserida e poderá ser encontrada
através da seguinte fórmula:
Sendo:
E: intensidade do campo elétrico (N/C)
k0: constante eletrostática no vácuo (9.109
N.m2/C2) |Q|: módulo da carga (C)
d: distância entre a carga e um ponto do campo
Referências:
BARRETO, Benigno Filho; SILVA, Cláudio Xavier. Física: Aula por
Aula – Eletromagnetismo, Física moderna, 3⁰ Ano – ensino médio. 3
ed. São Paulo: FTD, 2016
GUIZZO, João. Física, Volume único – ensino médio. Paraná: Ed.
Ática, 2000
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/principio-eletrostatica.htm
CADERNO DE
EXERCÍCIOS REGULAR
ESCOLA ESTADUAL MÁRIO SPINELLI
NOME DO ALUNO:
TELEFONE DO ALUNO:
SÉRIE:
DISCIPLINA:
PROFESSOR:
DATA DE ENTREGA:__30__/_03___/2021
1ª SEMANA
1.O que você entende por carga elétrica?
Carga elétrica é uma propriedade física fundamental que
determina as interações eletromagnéticas.
2.O que significa dizer que um átomo está
eletricamente neutro? Significa que este átomo tem o
mesmo número de prótons e elétrons
3.O cobalto é um elemento químico muito utilizado
na medicina, principalmente na radioterapia. Seu
número atômico é 27 e cada elétron tem carga
elétrica de –1,6 . 10–19 C. A carga elétrica total dos
elétrons de um átomo de cobalto é, em valor
absoluto e emC, igual a:
a) 1,68 . 10–18.
b) 4,32 . 10–19.
c) 4,32 . 10–20.
x) 4,32 . 10–18.
e) 1,68 . 10–19.
4.Determine a quantidade de elétrons que deve ser
perdida por um corpo para que ele adquira uma
carga positiva que corresponda a 2,56 . 10 – 10 C.
Dado: a carga elementar (átomo)vale 1,6 . 10–19 C. a)
1,20 . 10 9
b) 2,60 . 10 9
c) 5,50 . 10 9
x) 1,60 . 10 9
e) 2,56 . 10 9
2ª SEMANA
1. Represente o vetor força elétrica em cada
esquema a seguir:
2.Basicamente o
que significa eletrizar um objeto?
O processo de retirar ou acrescentar elétrons a um
corpo neutro para que este passe a estar eletrizado
3ª SEMANA
1.Descreva os processos de eletrização por atrito,
contato e indução. Do seu dia a dia que você
conseguiu observar.
por atrito:após lavarmos o cabelo no banho podemos
perceber que ao secar o cabelo os fios ficam em pé
isso ocorre porque ao esfregarmos os fios estes ficam
com uma certa carga elétrica
2.Uma aluna de cabelos compridos, num dia
bastante seco, percebeu que depois de pentear o
cabelo o pente utilizado atraia pedaços de papel. Isso
ocorre porque:
(X) o pente se eletriza por atrito.
( ) os pedaços de papel estavam eletrizados. (
) o papel é um bom condutor elétrico.
( ) há atração gravitacional do pente e dos pedaços
de papel.
( ) o pente é um bom condutor elétrico.
3. Quando um corpo exerce sobre o outro uma força
elétrica de atração, pode-se afirmar que:
( ) um tem carga positiva e o outro, negativa.
(x) pelo menos um deles está carregado
eletricamente.
( ) um possui maior carga que o outro.
( ) os dois são condutores.
( ) pelo menos um dos corpos conduz eletricidade .
4.Marque a alternativa que melhor representa os
processos pelos quais um corpo qualquer pode ser
eletrizado. Eletrização por:
( ) atrito, contato e aterramento
( ) indução, aterramento e eletroscópio
( ) atrito, contato e indução
(x ) contato, aquecimento e indução
( ) aquecimento, aterramento e carregamento
4ª SEMANA
1.Calcule a carga elétrica de um corpo que possui
excesso de 24. 1012 elétrons. Considere o módulo da
carga elementar igual a 1,6. 10-19 C.
Q = 24. 1012. 1,6. 10-19
Q = 38,4. 10-7
Q = 3,84. 10-6
Q = -3,84. 10-6 C
2. Durante um processo de eletrização, um corpo
recebe uma quantidade de 2,0.1015 elétrons,
tornando-se eletricamente carregado, com carga
elétrica de:
X) 3,2.10-4 C
b) 1,6.10-18 C
c) 3,2.10-5 C
d) 0,32.10-5 C
e) 320.10-1 C
3.Um corpo apresenta 1,2.103 elétrons a menos que
prótons. Determine o sinal e o módulo da carga
elétrica desse corpo.
a) Negativa, 0,92.10-13 C
b) Positiva, 1,92.10-13 C
c) Negativa, 1,92.10-16 C
x) Positiva, 1,92.10-16 C
e) Negativa, 1,6.10-14 C
4. Determine qual é a quantidade de elétrons que
precisam ser retirados de um corpo para que sua
carga elétrica seja de 6,4 C.
a) 4,0.1015 elétrons
X) 4,0.1019 elétrons
c) 2,5.1018 elétrons
d) 3,5.1021 elétrons
e) 1,6.1012 elétrons