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ATIVIDADES PRÁTICAS

SUPERVISIONADAS

Engenharia de Controle e Automação / Mecatrônica

3ª Série

Física III

A atividade prática supervisionada (ATPS) é um método de ensino aprendizagem desenvolvido por meio de um conjunto de atividades programadas e supervisionadas e que tem por objetivos:

  • Favorecer a aprendizagem.

  • Estimular a co-responsabilidade do aluno pelo aprendizado eficiente e eficaz.

  • Promover o estudo, a convivência e o trabalho em grupo.

  • Desenvolver os estudos independentes, sistemáticos e o auto-aprendizado.

  • Oferecer diferenciados ambientes de aprendizagem.

  • Auxiliar no desenvolvimento das competências requeridas pelas Diretrizes

  • Curriculares Nacionais dos Cursos de Graduação.

  • Promover a aplicação da teoria e conceitos para a solução de problemas relativos à profissão.

  • Direcionar o estudante para a emancipação intelectual.

Para atingir estes objetivos as atividades foram organizadas na forma de um desafio, que será solucionado por etapas ao longo do semestre letivo.

Participar ativamente deste desafio é essencial para o desenvolvimento das competências e habilidades requeridas na sua atuação no mercado de trabalho.

Aproveite esta oportunidade de estudar e aprender com desafios da vida profissional.

COMPETÊNCIAS E HABILIDADES

Ao concluir as etapas propostas neste desafio, você terá desenvolvido as competências e habilidades descritas a seguir:

  • Aplicar conhecimentos matemáticos, científicos, tecnológicos e instrumentais à engenharia;

  • Comunicar-se eficientemente nas formas escrita, oral e gráfica;

  • Avaliar o impacto das atividades da engenharia no contexto social e ambiental;

  • Atuar em equipes multidisciplinares.

DESAFIO

O desafio será dimensionar um circuito elétrico residencial submetido a uma diferença de potencial de 110 V. A equipe irá entender, projetar e dimensionar a distribuição da potência e da energia elétrica da rede de distribuição até a casa do consumidor.

Esse desafio é importante para que os alunos compreendam a importância dos conceitos físicos envolvidos no curso e apresentem um projeto simplificado de instalação residencial ressaltando sempre a segurança, funcionalidade, capacidade de reserva e flexibilidade.

ETAPA _ 4

Aula-tema: Potencial Elétrico

Esta atividade é importante para que você fixe o conceito de potencial elétrico, que é uma função escalar da posição e assim, descrever alguns fenômenos eletrostáticos.

Para realizá-la, é importante seguir os passos descritos.

Passo 1 - Determine a diferença de potencial entre a cabeça e os pés de uma pessoa de 1,70m, sabendo que o campo elétrico médio em torno do planeta terra é de 100 V/m.

Δs = 1,7m

ε = 100 V / m

ΔV = ?

ΔV = 170 V

Passo 2 - Um próton é liberado de repouso em um campo elétrico uniforme de dirigido ao longo do eixo x positivo e orientado da placa positiva para a negativa. Considere que o deslocamento foi de 0,3 m na direção do campo elétrico.

Calcule a variação no potencial elétrico no deslocamento de 0,3 m.

Δs = 0,3m

ε = 9,0 x 104 V / m

ΔV = ?



ΔV = 2,7 x 104 V

ETAPA _ 5

Aula-tema: Capacitância

Esta atividade é importante para que você compreenda a importância do capacitor, cuja função é de armazenar energia elétrica.

Para realizá-la, é importante seguir os passos descritos.

Passo 1 - Leia no capítulo 5 do livro-texto na seção 5-5, o tema energia armazenada em um campo elétrico.

O Desfibrilador

Passo 2 - Determine a energia armazenada no capacitor de um desfibrilador, cuja capacidade é de 50μF e submetido a uma diferença de potencial de 7500 V.

C = 50 µF

V = 7500 V

q = ?

Q = 3,75 x 10-1 C

Passo 3 - Calcule a capacitância para um capacitor de placas planas quadradas e paralelas, separadas de 2,0 mm com 5,0 cm de lado onde o meio entre elas é o vácuo.

C = ?

d = 2mm = 2 x 10-3 m

A = 5 x 5 = 25 cm2 = 2,5 x 10-3 m2

ε0 = 8,85 x 10-12 C2/N.m

ETAPA _ 6

Aula-tema: Corrente e resistência

Esta atividade é importante para que você compreenda as propriedades de resistência elétrica, diferença de potencial e campo elétrico estudadas nas etapas anteriores e agora aplicadas a um fio onde você irá aplicar as leis de ohm.

Para realizá-la, é importante seguir os passos descritos.

Passo 1 - Um fio de cobre possui seção reta com área A = 6,4 x 10-7 m2 e diâmetro igual a 1,0 mm, quando submetido a uma diferença de potencial acaba conduzindo uma corrente de intensidade 1,5 A. (Consulte numa tabela a resistividade do cobre). Calcule o módulo do campo elétrico no fio.

A = 6,4 x 10-7 m2

d = 1mm = 1 x 10-3

I = 1,5 A

ρcobre = 1,69 x 10-8

ε = ?

Passo 2 - Calcule a diferença de potencial entre dois pontos do fio considerando uma distância entre os pontos de 40 cm.

R = ?

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