Experimento de Eletrostática sobre montagem de um Circuito Elétrico em Paralelo

Experimento de Eletrostática sobre montagem de um Circuito Elétrico em Paralelo

SECRETARIA DE EDUCAÇÃO DO ESTADO DO AMAZONAS

ESCOLA ESTADUAL ELDAH BITTON TELES DA ROCHA

ENSINO DE FÍSICA 3

PROFESSOR: ADALBERTO GOMES DE MIRANDA

EXPERIMENTO DE ELETROSTÁTICA E ELETRODINÂMICA: CIRCUITO ELÉTRICO EM PARALELO PARA FÍSICA 3 DO ENSINO MÉDIO

Manaus - AM

2009

PROFESSOR: ADALBERTO GOMES DE MIRANDA

ALUNOS AVALIADOS: PRISCILA MOREIRA BATISTA Nº 30

ZENILDA DA SILVA BALIEIRO Nº 39

LAURIZETE DA SILVA MOURA Nº 20

QUENA CARNEIRO DE VASCONCELOS Nº 31

REGINAURA RODRIGUES Nº 32

WOLLACE SILVA DE OLIVEIRA Nº 38

DAYANE NEVES PERERIA Nº 40

IGLISON BARROSO ARCANJO Nº 43

NOTA DA PRÁTICA: ________ _________

NOTA DO TRABALHO: _______ _________

EXPERIMENTO DE ELETROSTÁTICA E ELETRODINÂMICA: CIRCUITO ELÉTRICO EM PARALELO PARA FÍSICA 3 DO ENSINO MÉDIO

Mini-projeto / Experimento apresentado à Escola Estadual Eldah Bitton Teles da Rocha, pelo Profº Adalberto Miranda, para aplicação em aulas práticas de Física 3, do Capítulo Eletrostática e Eletrodinâmica, como instrumento de avaliação prática e expositiva, aos alunos do 3º ano do Ensino Médio, Turma 3º/1 – Grupo 2.

Manaus - AM

2009

SUMÁRIO

1. RESUMO ......................................................................................................

4

2. JUSTIFICATIVA ............................................................................................

5

3. OBJETIVO GERAL .......................................................................................

6

4. OBJETIVO ESPECÍFICO .............................................................................

6

5. METODOLOGIA ...........................................................................................

7

6. RECURSO E MATERIAIS ............................................................................

8

7. CONCLUSÃO ...............................................................................................

11

8. REFERÊNCIAS ............................................................................................

12

9. ANEXO ........................................................................................................

13

LISTA DE FIGURAS

Figura 1. ...........................................................................................................

9

Figura 2. ...........................................................................................................

9

Figura 3. ...........................................................................................................

Figura 4. ...........................................................................................................

RESUMO

O Mini-projeto / Experimento terá como principal objetivo o de despertar as habilidades dos alunos, estudantes de Física 3, assim como competências específicas no reconhecimento do que seja Circuito Elétrico, especificamente, associações de resistores em Paralelo, um dos capítulos da Física 3, utilizando os conhecimentos ministrados durante os períodos letivos, visualização e manuseio do equipamento como forma de identificação e de utilizar, equipamentos elétricos no dia a dia de suas atividades fora do âmbito escolar e utilização das respectivas equações matemáticas pertinentes a cada assunto lecionado.

O Experimento poderá ser recriado para fins didáticos em aulas de quaisquer níveis, utilizando-o dentro dos procedimentos de segurança e EPI’s (Equipamentos de Proteção Individual) adequados para este fim, como por exemplo as luvas, desde que sejam orientados pelo professor da disciplina Física. É um experimento de baixo custo, onde os materiais podem ser encontrados no comercio local ou doados. Devendo ser ensaiado, de preferência, dentro de um laboratório, sobre as bancadas próprias.

Segundo as Orientações Curriculares para o Ensino Médio (2008, p.5) “[...] O objetivo deste material é contribuir para o diálogo entre professor e escola sobre a prática docente”.[6]

JUSTIFICATIVA

Os PCN’s são diretrizes que visam facilitar e servir de orientação aos educadores de cada disciplina, que na sua aplicação procurou-se dar toda a atenção ao aprendizado do aluno do ensino médio das escolas da rede pública estadual. E devido as dificuldades dos alunos em assimilar muitos conteúdos durante os tempos lecionados em sala de aula, a prática estimula o interesse e ajuda na educação.

Os profissionais da área de educação, com razão, debatem entre si sobre as dificuldades encontradas pelos alunos em memorizar os conteúdos, que os professores passam no quadro e explicam, sendo de certa forma até cansativo para os próprios alunos que acabam perdendo a motivação, e isto, prejudica a qualidade educacional, entretanto, visando contribuir para a melhoria da qualidade do aprendizado dos alunos, o uso de experimentos, realmente, resgata de seus cotidianos coisas que tenham visto ou vivido e ajuda por analogias, no desenvolvimento intelectual dos alunos como poderão usar seus conhecimentos adquiridos no período escolar, ou seja, salas de aulas e laboratórios com a vida no âmbito externo, seja no trabalho ou em casa ou qualquer outro lugar que estejam.

É importante salientar que os Parâmetros Curriculares Nacionais, que são as diretrizes criadas e elaboradas pelo Governo Federal para facilitar e contribuir para a orientação dos educadores, separados por disciplina, desperta nos alunos a investigação crítica, criação e tecnologia, permitindo assim, que os assuntos científicos façam parte de cada um. Com o uso do experimento na prática da disciplina de Física, os alunos são motivados e por si só se sentem a vontade em sala, mais extrovertidos, mostrando com isto, que o educando teve uma visão mais ampla do assunto lecionado em física e nesse sentido é importante utilizar os PCN's.

OBJETIVO GERAL

Proporcionar ao aluno a utilização de suas habilidades práticas e competências, para a compreensão da Eletrostática, através do manuseio de um equipamento construído pelos próprios alunos em sala e laboratório, que durante o desenvolvimento do experimento, ele realiza medições e cálculos de equações voltadas para a Eletricidade.

OBJETIVO ESPECÍFICO

Facilitar a compreensão da disciplina de Física 3, especificamente, a Eletrostática, através da construção do equipamento e sua utilização em medições e cálculos de Equações de Eletricidade.

Despertar a investigação crítica, criatividade, interesse, participação e pesquisa nos assuntos mais científicos e tecnológicos.

Desenvolver competências e habilidades de cada aluno no aprendizado de Física, como entender as interpretações dos problemas, em visualizar e manusear o experimento para entender os conceitos e problemas propostos.

Reconhecer a Física como uma disciplina que demonstra os aspectos relacionados a vida no dia-a-dia de cada um, conforme a sua cultura ou vivência, e que a mesma faz parte das Ciências da Natureza como um todo.

Preparar o aluno para utilizar seus conhecimentos em atividades, após a conclusão do Ensino Médio, para uma nova fase de sua vida.

METODOLOGIA

Conforme orientações contidas nos PCN's, destacadamente, Ciências da Natureza-Física (2008, p.61), “[...] que os jovens adquiram competências para lidar com as situações que vivenciam ou que venham a vivenciar no futuro, muitas delas novas e inéditas. Nada mais natural, portanto, que substituir a preocupação central com os conteúdos por uma identificação das competências que, se imagina, eles terão necessidade de adquirir em seu processo de escolaridade média.”[4]

Isto implica que para o desenvolvimento das competências de maneira crítica e outra de práticas serão necessários que haja a interação do professor em sala de aula, para despertar as discussões às críticas e realizar demonstrações práticas para gerar habilidades em pesquisa e criatividade para construção de pequenos experimentos.

O Experimento de Eletrostática e Eletrodinâmica da Física 3, terá primeiramente como meios didáticos as aulas expositivas que constarão de conceitos de Eletrostática; Força Elétrica; Campo Elétrico; Trabalho e Potencia Elétrica; Condutores em Equilíbrio eletrostático; Capacitância; Capacitores; Eletrodinâmica - Corrente Elétrica; Estudo de Resistores, Geradores e Receptores, onde o professor usará suas competências e habilidades, para que o aluno possa compeender as orientações, iniciar a preparação e construção do experimento, e estipular um prazo para entrega, com avaliação dentro de um dos períodos letivos, e assim na continuidade das aulas poderá manuseá-lo e aplicá-lo nos seus conhecimentos e cálculos das equações ou fórmulas de Física ensinadas.

A construção do Experimento terá início, quando os alunos já estiverem com as suas habilidades desenvolvidas nas aulas de Eletrostática e Eletrodinâmica, distribuidos em grupos, onde um representante receberá do professor uma folha contendo as orientações sobre como fazer o trabalho de construção do experimento em estudo, que constará de data do início e data-prazo para entrega, entre 4 a 5 meses, de preferência que se inicie até a primeira quinzena do mês de maio e não ultrapasse a segunda quinzena do mês de outubro.

Os docentes com os grupos formados, começarão a elaborar os seus trabalhos teóricos e a aquisição dos materiais constantes na folha do trabalho, relativa ao experimento, fornecida pelo professor que tirará todas as dúvidas dos alunos e indicará os locais onde obter os referidos materiais.

Os materiais a serem adquiridos por cada grupo ou pelas turmas, não poderão ser diferentes um do outro, sendo necessária a orientação do professor, do local ou dos locais que tenham os mesmos materiais padronizados, procurando investigar e pesquisar com antecedência onde consegui-los e trazer comprovantes, que facilitem a localização dos objetos.

RECURSOS E MATERIAIS

Com a utilização de uma folha no tamanho A4 descrever especificamente as informações que o aluno necessita saber para a elaboração do trabalho e a construção do experimento. (ANEXO 1)

Materiais necessários para montagem do experimento (novos) - E=110V:

  • Uma tábua de madeira (compensado) nova com 40 x 20 x 1,5cm;

  • Uma lixa para madeira;

  • Uma lata de verniz – 100ml;

  • Um pincel;

  • Seis bocais de lâmpadas E-14;

  • Seis lâmpadas E-14, 7 ou 15W, 110V;

  • Um metro de fio duplo nº 6 vermelho e preto;

  • Doze para fusos de 7mm, cabeça chata e fenda, para madeira (p/os bocais);

  • Cinco grampos isolados de 10mm c/ dois pregos para prender os fios;

  • Dezesseis grampos isolados de 5mm curvos c/ um prego;

  • Um plug para o fio;

  • Duas chaves liga/desliga (interruptor) de 2cm – 110V;

  • Um porta fusível e um fusível de 1cm – 250V;

  • Pedaços de Emborrachado (2cm) para a base do experimento; e

  • Placa de papel cartão branca de 6cm plastificada com o nome da equipe do mini-projeto (escola/professor/alunos/turma/ano).

A aquisição dos materiais poderão ser através de doações ou comprados nos comércios locais.

Modelo do Experimento:

Montagem do Experimento de acordo com os desenhos a seguir:

1º Passo: Lixar a tábua e utilizando um lápis nº 2, medir e marcar 5cm no início da madeira, 5cm nas laterais direita e esquerda, traçar as linhas por onde serão colocados os bocais e os fios, depois enverniza-la.

2º Passo: Envernizar a tábua;

3º Passo: Medir os bocais no local onde serão fixados e utilizando um prego de 2mm de diâmetro, furar os lugares para colocação dos bocais

4º Passo: Colocar os bocais em suas posições medidas com os parafusos;

5º Passo: Aparafusar os fios vermelhos e pretos aos bocais conforme as medidas estabelecidas;

6º Parro: Colocar as chaves e o suporte do fusível nas posições perfuradas na base de madeira; e

7º Passo: Colocar as lâmpadas nos bocais e ligar o plug na tomada para os ensaios.

CONCLUSÃO

A idéia de fazer o experimento, segue as orientações dos PCN's, que é o de dar melhor qualidade no ensino-aprendizagem no momento em que o aluno se motiva desde a preparação do trabalho, o durante, que deixa sempre aquela ansiedade em querer ver pronto o trabalho em equipe, a montagem final e o seu funcionamento, no qual almeja desde de começo para ver a tarefa cumprida com êxito.

O experimento tem como objetivo mostrar como utilizar a eletricidade, pois é daí que o aluno constrói o experimento de Eletrostática/Eletrodinâmica e aplica seus conhecimentos adquiridos para resolução de problemas propostos em circuitos elétricos e prepara-o para o seu cotidiano, após a formação no ensino médio, levando estes conhecimentos adquiridos da disciplina Física, na vivência do dia a dia.

O experimento só passa a ser utilizado quando o docente já tenha adquirido os conhecimentos em aulas de Eletrostática e Eletrodinâmica, mas durante os períodos letivos, estuda para depois construir o experimento e elaborar o trabalho, com a orientação do professor.

Ao desenvolver as habilidades e as competências, o aluno tende a compreender, visualizar e realizar o manuseio do experimento, tem mais familiaridade com a Física, demonstra aspectos que são vivenciados no dia-a-dia, tornando-o preparado para aplicação de seus conhecimentos em sua vida futura após a conclusão do Ensino Médio.

REFERÊNCIAS

[1] BONJORNO & CLINTON. Física Fundamental-Novo: Volume Único, 2º grau. São Paulo: FTD, 1999.

[2] RAMALHO, Francisco Junior; FERRARO, Nicolau Gilberto; e SOARES, Paulo Antônio de Toledo. Os Fundamentos da Física 3 (Suplemento para o professor). São Paulo: 8º ed rev. e ampl., Editora Moderna, 2003

[3] MEC. PCN - Orientações Educacionais Complementares aos Parâmetros Curriculares Nacionais – Ciências da Natureza. Brasília-DF, 2008.

[4] MEC, Secretaria de Educação Básica. Orientações Curriculares para o Ensino Médio – Ciências da Natureza, Matemática e suas Tecnologias. Volume 2, Brasília, 2008.

[5] http://www.scribd.com/doc/13039221/PCN-Fisica, 2009.

A N E X O 1

Escola Estadual Eldah Bitton Teles da Rocha

Profº Adalberto Miranda FÍSICA Turma do 3º ano Data: __/___/2009

Prazo final de entrega: 23/10/2009 Valor: 15 pontos.

Projeto Laboratório de Física – “Eletrostática”

  1. Experimento de um Circuito Elétrico em SÉRIE com E=110V (orientação do professor):

    1. Material: Uma tábua nova de 40 x 20 x 1,5cm lixada e envernizada;

  • 6 lâmpadas 7W nº E-14 de 110V; 6 bocais de lâmpadas (louça) nº E-14; 12 parafusos pequenos para fixar os bocais nº E-14; 2 interruptores (chave liga/desliga); 1 metro de fio vermelho e preto nº 6; 1 suporte de fusível com fusível; 1 tomada(plug) de ligação de 110V para conecção dos fios; 1 placa de papel cartão com a equipe do projeto (escola/nome/turma/ano/professor)

    1. Montagem: Sobre a tábua, medir de 5cm na entrada, depois distanciá-los de 7 em 7 cm p/ comprimento com distâncias laterais de 5cm, fixar com os parafusos os seis bocais, distribuídos conforme seqüência do circuito no esquema abaixo (c):

Medir 50cm de fio vermelho e conecta-lo do lado esquerdo aos 6 bocais;

Medir 50cm de fio preto e conecta-lo do lado direito aos 6 bocais;

Conectar as Chaves liga/desliga, uma na saida e a outra entre os bocais nºs 4 e 5, mais o fusível na entrada do fio vermelho; e

Alinhar as extremidades dos fios vermelho/preto e conectar a tomada(plug).

    1. Desenho esquemático.

      • uma base de madeira; uma placa (direita) com os nomes: Escola, trabalho, ptofº,alunos, turma e data; seis bocais e seis lâmpadas em série; fios vermelho e preto com um plug na extremidade; e duas chaves liga/desliga(interruptor) e um fusível.

    1. Esquema do Circuito Elétrico em série;

e. Com a chave ligada o circuito de tensão 110 volts permite:

1º) passagem de corrente elétrica “i” pelos fios de (-) para (+);

2º) acender todas as lâmpadas;

3º) se qualquer lâmpada apagar (interrromper) todas se apagam.

f. Com a chave desligada entre as L3 e L4, todas as lâmpadas se apagarão.

g. Para entender o funcionamento calcule:

1º) Com a chave ligada, “i” em cada lâmpada, “i” total, tensão nominal, tensão em cada lâmpada, Potências total e dissipada, e a resistência equivalente das lâmpadas;

2º) Com a chave desligada, a amperagem em cada Lâmpada, relatando o que ocorre no circuito quando a chave fica desligada e ligada, inclusive as diferenças nas lâmpadas se for caso.

2) O trabalho deve ser elaborado dentro das normas ABNT vigentes, atentando para os resultados obtidos, conclusões e as referências bibliográficas.

Escola Estadual Eldah Bitton Teles da Rocha

Profº Adalberto Miranda FÍSICA Turma do 3º ano

Data: __/___/2009 Prazo final de entrega: 23/10/2009 Valor: 15 pontos.

Projeto Laboratório de Física – “Eletrostática”

1) Experiência/montagem de um Circuito Elétrico em PARALELO c/ E=110V (orientação do professor):

    1. Material: Uma tábua nova de 40 x 20 x 1,5cm lixada e envernizada;

6 lâmpadas 7W nº E-14 de 110V;

6 bocais de lâmpadas (louça) nº E-14;

12 parafusos pequenos para fixar os bocais nº E-14;

2 interruptores (chave liga/desliga);

1 metro de fio vermelho e preto nº 6;

1 suporte de fusível com fusível;

1 tomada de ligação de 110V para conecção dos fios;

1 placa com a equipe do projeto ( escola/nome/turma/ano/professor)

    1. Montagem: Sobre a tábua, medir de 5cm na entrada, centralizar os bocais, depois separá-los de 1 em 1 cm p/ comprimento, os fios estarão dispostos lateralmente nas laterais de 5cm, fixar com os parafusos os seis bocais, distribuídos conforme seqüência do circuito no esquema abaixo: Medir 50cm de fio vermelho e conecta-lo do lado esq., distribuindo-os aos 6 bocais;

Medir 50cm de fio preto e conecta-lo do lado direito, distribuindo-os aos 6 bocais;

Conectar as Chaves liga/desliga, uma na saida e a outra entre os bocais nºs 3 e 4, e finalmente, o fusível na entrada do fio vermelho;

Alinhar as extremidades dos fios vermelho/preto e conectar a tomada (plug);

    1. Desenho esquemático.

      • uma base de madeira;

      • uma placa (direita) com os nomes: Escola, trabalho, profº,alunos, turma e data;

      • seis bocais e seis lâmpadas em paralelo;

      • fios vermelho e preto com um plug na extremidade;

      • duas chaves liga/desliga uma na saida e outra entre as três lâmpadas (desenho), com o fusível na entrada (vermelho);

    1. Esquema do Circuito Elétrico em paralelo;

e. Com a chave ligada o circuito de tensão 110 volts permite:

1º) passagem de corrente elétrica “i” pelos fios de (-) para (+);

2º) acender todas as lâmpadas;

3º) se qualquer lâmpada apagar(interrromper) as demais permanecem acesas.

f. Com a chave desligada entre as L3 e L4, apenas as lâmpadas L4, L5 e L6 se apagarão.

g. Para entender o funcionamento calcule:

1º) com a chave ligada, os valores de “i” em cada lâmpada, “i” total do circuito, tensão nominal, tensão em cada lâmpada, Potência total, Potência dissipada, e a resistência equivalente das lâmpadas;

2º) com a chave desligada, os valores da amperagem em cada Lâmpada e caso haja lâmpada apagada relate o que aconteceu no circuito.

2) O trabalho deve ser elaborado dentro das normas ABNT vigentes, atentando para os resultados obtidos, conclusões e as referências bibliográficas.

Comentários