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Física Aluno C C a a d d e e r r n n o o d d e e A A t t i i v v i i d d a a d d e e s s P P e e d d a a g g ó ó g g i i c c a a s s d d e e A A p p r r e e n n d d i i z z a a g g e e m m A A u u t t o o r r r r e e g g u u l l a a d d a a - - 0 0 3 3 2ª Série | 3° Bimestr Disciplina Curso Bimestre Série Física Ensino Médio Habilidades Associadas 1. Compreender o funcionamento de usinas termelétricas e hidrelétricas, destacando suas capacidades de geração de energia, os processos de produção e seus impactos locais, tanto sociais quanto ambientais. 2. Compreender as diferentes manifestações de energia mecânica na natureza. 3. Avaliar as vantagens e desvantagens dos usos das energias hidrelétricas e termelétricas, dimensionando a eficiência dos processos e custos de operação envolvidos.

Author: phamhanh

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  • Fsica

    Aluno

    CCaaddeerrnnoo ddee AAttiivviiddaaddeess

    PPeeddaaggggiiccaass ddee

    AApprreennddiizzaaggeemm

    AAuuttoorrrreegguullaaddaa -- 0033 22 SSrriiee || 33

    BBiimmeessttrr

    Disciplina Curso Bimestre Srie

    Fsica Ensino Mdio 3 2

    Habilidades Associadas

    1. Compreender o funcionamento de usinas termeltricas e hidreltricas, destacando suas capacidades de gerao de energia, os processos de produo e seus impactos locais, tanto sociais quanto ambientais.

    2. Compreender as diferentes manifestaes de energia mecnica na natureza.

    3. Avaliar as vantagens e desvantagens dos usos das energias hidreltricas e termeltricas, dimensionando a eficincia dos processos e custos de operao envolvidos.

  • 2

    A Secretaria de Estado de Educao elaborou o presente material com o intuito de estimular o

    envolvimento do estudante com situaes concretas e contextualizadas de pesquisa, aprendizagem

    colaborativa e construes coletivas entre os prprios estudantes e respectivos tutores docentes

    preparados para incentivar o desenvolvimento da autonomia do alunado.

    A proposta de desenvolver atividades pedaggicas de aprendizagem autorregulada mais uma

    estratgia para se contribuir para a formao de cidados do sculo XXI, capazes de explorar suas

    competncias cognitivas e no cognitivas. Assim, estimula-se a busca do conhecimento de forma

    autnoma, por meio dos diversos recursos bibliogrficos e tecnolgicos, de modo a encontrar solues

    para desafios da contemporaneidade, na vida pessoal e profissional.

    Estas atividades pedaggicas autorreguladas propiciam aos alunos o desenvolvimento das

    habilidades e competncias nucleares previstas no currculo mnimo, por meio de atividades

    roteirizadas. Nesse contexto, o tutor ser visto enquanto um mediador, um auxiliar. A aprendizagem

    efetivada na medida em que cada aluno autorregula sua aprendizagem.

    Destarte, as atividades pedaggicas pautadas no princpio da autorregulao objetivam,

    tambm, equipar os alunos, ajud-los a desenvolver o seu conjunto de ferramentas mentais, ajudando-o

    a tomar conscincia dos processos e procedimentos de aprendizagem que ele pode colocar em prtica.

    Ao desenvolver as suas capacidades de auto-observao e autoanlise, ele passa a ter maior

    domnio daquilo que faz. Desse modo, partindo do que o aluno j domina, ser possvel contribuir para

    o desenvolvimento de suas potencialidades originais e, assim, dominar plenamente todas as

    ferramentas da autorregulao.

    Por meio desse processo de aprendizagem pautada no princpio da autorregulao, contribui-se

    para o desenvolvimento de habilidades e competncias fundamentais para o aprender-a-aprender, o

    aprender-a-conhecer, o aprender-a-fazer, o aprender-a-conviver e o aprender-a-ser.

    A elaborao destas atividades foi conduzida pela Diretoria de Articulao Curricular, da

    Superintendncia Pedaggica desta SEEDUC, em conjunto com uma equipe de professores da rede

    estadual. Este documento encontra-se disponvel em nosso site www.conexaoprofessor.rj.gov.br, a fim

    de que os professores de nossa rede tambm possam utiliz-lo como contribuio e complementao s

    suas aulas.

    Estamos disposio atravs do e-mail [email protected] para quaisquer

    esclarecimentos necessrios e crticas construtivas que contribuam com a elaborao deste material.

    Secretaria de Estado de Educao

    Apresentao

    http://www.conexaoprofessor.rj.gov.br/mailto:[email protected]

  • 3

    Caro aluno,

    Neste caderno voc encontrar atividades diretamente relacionadas a algumas

    habilidades e competncias do 3 Bimestre do Currculo Mnimo de Fsica da 2 Srie do

    Ensino Mdio. Estas atividades correspondem aos estudos durante o perodo de um

    ms.

    A nossa proposta que voc, Aluno, desenvolva estas Atividades de forma

    autnoma, com o suporte pedaggico eventual de um professor, que mediar as trocas

    de conhecimentos, reflexes, dvidas e questionamentos que venham a surgir no

    percurso. Esta uma tima oportunidade para voc desenvolver a disciplina e

    independncia indispensveis ao sucesso na vida pessoal e profissional no mundo do

    conhecimento do sculo XXI.

    Na primeira parte deste caderno, iremos Compreender o funcionamento de

    usinas termeltricas e hidreltricas, destacando suas capacidades de gerao de

    energia, os processos de produo e seus impactos locais, tanto sociais quanto

    ambientais. Na segunda parte, Compreender as diferentes manifestaes de energia

    mecnica na natureza. E por fim vamos Avaliar as vantagens e desvantagens dos usos

    das energias hidreltricas e termeltricas, dimensionando a eficincia dos processos e

    custos de operao envolvidos.

    Este documento apresenta 5 (cinco) Aulas. As aulas podem ser compostas por

    uma explicao base, para que voc seja capaz de compreender as principais ideias

    relacionadas s habilidades e competncias principais do bimestre em questo, e

    atividades respectivas. Leia o texto e, em seguida, resolva as Atividades propostas. As

    Atividades so referentes a trs tempos de aulas. Para reforar a aprendizagem, prope-

    se, ainda, uma pesquisa e uma avaliao sobre o assunto.

    Um abrao e bom trabalho!

    Equipe de Elaborao

  • 4

    Introduo ........................................................................................................ 03

    Aula 01: As energias presente em nossa vida ....................................................

    Aula 02: Energia mecnica .................................................................................

    Aula 03: Fontes de gerao de energia ..............................................................

    Avaliao ............................................................................................................

    Pesquisa ..............................................................................................................

    Referncias..........................................................................................................

    05

    10

    12

    23

    25

    26

    Sumrio

  • 5

    Caro aluno, estudamos anteriormente a forma de energia existente em

    mquinas trmicas. Porm no existe somente um tipo de energia, iremos estudar

    agora outras formas de energia.

    Em qualquer atividade que fazemos utilizamos energia. A energia pode ser

    dividida em trs tipos, a energia potencial gravitacional, a energia potencial elstica e a

    energia cintica. Vamos ento estudar cada uma delas.

    A energia potencial gravitacional a energia dependente da ao gravitacional

    do planeta nos corpos e a altura que o mesmo est de um determinado referencial.

    Podemos escrever a energia potencial gravitacional ( ) da seguinte forma:

    Representao da ao gravitacional sobre um corpo 1

    Onde: m = massa do corpo

    g = acelerao da gravidade

    h = altura em relao a um referencial

    Aula 1: As energias presente em nossa vida

  • 6

    A energia potencial elstica ( ) depende do armazenamento de energia em

    corpos elsticos, tais como molas, elsticos e qualquer outro material que tem

    elasticidade:

    Representao da ao gravitacional sobre um corpo 2

    A expresso que determina a energia potencial elstica :

    Onde: k = constante elstica do material

    x = deformao elstica do corpo

    E por fim, a energia cintica ( ) aquela que depende da movimentao dos

    corpos, a energia que um corpo possui em virtude do movimento. Podemos

    sintetizar a energia cintica da seguinte expresso:

    Onde: m = massa do corpo

    v = velocidade do corpo

  • 7

    A unidade de energia no Sistema Internacional de Unidades (SI) o joule, assim

    como a unidade de trabalho de uma fora. Essa unidade foi em homenagem a James

    Prescott Joule, um fsico britnico. Ele estudou a natureza do calor e descobriu as

    relaes com o trabalho mecnico. Outra grandeza que tambm utiliza a mesma

    unidade de energia o trabalho.

    O esforo necessrio para exercermos qualquer atividade pode ser

    denominado de trabalho. O trabalho de uma fora aplicada em um corpo para mov-lo

    de um ponto a outro pode ser definido por:

    Onde: = trabalho

    F = fora resultante

    d = distncia percorrida

    = ngulo entre a fora e a horizontal

    Exemplo 1: Observe a situao descrita na tirinha a seguir.

    Tirinha de fsica sobre energia3

  • 8

    Assim que o menino lana a flecha, h transformao de um tipo de energia em outra.

    A transformao, nesse caso, de energia:

    a) potencial elstica em energia gravitacional.

    b) gravitacional em energia potencial.

    c) potencial elstica em energia cintica.

    d) cintica em energia potencial elstica.

    e) gravitacional em energia cintica.

    Comentrio: A partir do momento em que o arqueiro utiliza um instrumento elstico e

    puxa a flecha, o mesmo esta utilizando da energia potencial elstica, e quando a flecha

    sai do arco ganha velocidade transformando a energia potencial elstica em energia

    cintica. Resposta: C.

    Vamos praticar um pouco?

    1) Em um curso de segurana de trnsito, um deseja mostrar a relao entre o

    aumento de velocidade de um carro e a energia associada ao mesmo. Considere um

    carro acelerado do repouso at 72 km/h (20 m/s), gastando uma energia E1, cedida

    pelo motor.

    Atividade 1

  • 9

    Ilustrao de variao de energia 4

    Aps, o mesmo carro acelerado de 72 km/h (20 m/s) at 144 km/h (40 m/s),

    portanto, com a mesma variao de velocidade, gastando uma energia E2. A

    alternativa correta que mostra a relao entre as energias E2 e E1 :

    A) E2 = 4E1

    B) E2 = 2E1

    C) E2 = E1

    D) E2 = 3E1

    E) E2 = 7 E1

    2) Ao lanar uma pedra de 10 kg para o alto, a mesma alcana uma altura de 5 m.

    Sabendo que a acelerao gravitacional de g=10m/s2 , determine a energia gasta pela

    pedra ao alcanar esta altura:

    3) Uma mola de um carrinho de brinquedo deslocada 10cm da sua posio de

    equilbrio, sendo a constante elstica desta mola equivalente 50N/m, determine a

    energia potencial elstica associada a esta mola em razo desta deformao sofrida

    em uma trepidao do carrinho:

  • 10

    Alunos, identificamos as formas de energia na aula anterior, agora vamos

    estudar as energias atuando em conjunto, a denominada energia mecnica de um

    sistema. Na natureza nada se perde tudo se transforma!

    A energia um exemplo disso. Ao perder energia cintica um objeto estar

    transformando essa perda em outro tipo de energia. Podemos ento definir a energia

    mecnica como a soma das energias atuantes num sistema, da seguinte forma:

    Onde:

    A energia mecnica e um sistema so pontuais, ou seja, em cada ponto

    analisaremos as energias presentes.

    Exemplo 1: Em uma montanha russa um carrinho de massa

    500 kg abandonado do ponto mais alto situado a 10 m de altura. Determine a

    energia cintica do carrinho quando o mesmo estiver na metade da altura:

    Comentrio: Analisaremos a situao acima em dois pontos distintos, o ponto

    A no local mais alto, e um ponto B na metade da altura. Iremos calcular as energias

    mecnicas de cada ponto.

    Aula 2: Energia mecnica

  • 11

    Como em A no existe velocidade, pois o carrinho fora abandonado, a energia

    cintica nula, e como est a uma altura, a energia potencial gravitacional. E Em B

    possumos as duas energias:

    Utilizando o princpio de conservao de energia, igualaremos as energias

    mecnicas:

    Substituindo os valores dados no enunciado da questo, poderemos calcular a

    energia cintica:

    Caro aluno, agora vamos pensar e exercitar sobre o que

    acabamos de estudar.

    1. Um garoto de massa m = 30 kg parte do repouso do ponto A do escorregador

    perfilado na figura e desce, sem sofrer a ao de atritos ou da resistncia do ar, em

    direo ao ponto C:

    Atividade 2

  • 12

    Figura de um menino em um escorregador 5

    Sabendo que H = 20 m e que g = 10 m/s2, calcule:

    a) a energia cintica do garoto ao passar pelo ponto B;

    b) a intensidade de sua velocidade ao atingir o ponto C

    2. Em uma montanha russa um menino de 50 kg esta sentado em um carrinho

    de 500 kg, abandonado de um ponto a 20 m de altura em relao ao solo. Sabendo

    que a acelerao da gravidade 10 m/s2, determine a energia mecnica quando o

    carrinho atinge o solo:

    3. Em uma olimpada, um atleta de massa 90 kg com 2,0m de altura, consegue

    ultrapassar um obstculo horizontal a 6,0 m do cho com salto de vara, deve se

    chegar no ponto de inclinao da vara com uma velocidade de 10 m/s. Sabendo que a

    acelerao gravitacional g = 10m/s2. Determine a variao de energia mecnica do

    atleta, neste salto para ultrapassar o obstculo:

  • 13

    .

    Aluno, para fazermos qualquer esforo na natureza requer um gasto fsico. Esse

    esforo pode ser associado energia que move o mundo. Com o desenvolvimento

    tcnico havido na indstria capitalista, desde as primeiras mquinas a vapor (segunda

    metade do sculo XVIII) e os primeiros motores a combusto interna (sculo XIX),

    tornou-se factvel a gerao de eletricidade atravs do acionamento dos dnamos e

    depois, dos modernos geradores. Podemos dividir nesse primeiro momento em dois

    tipos de gerao de energia, as provenientes de quedas dgua nos cursos dos rios,

    geleiras e de alguns lagos de altitude, denominada de hidroeletricidade, e as gerao

    por meio de expanso gasosa obtido pela queima controlada de combustveis,

    denominada termoeletricidade.

    O processo de eletrificao se fundamenta na construo e operao de usinas

    eltricas, mas significa muito mais que isso, algo mais integrado, historicamente,

    geograficamente, socialmente. Mesmo quando adotamos estritamente o ponto de

    vista tcnico, o processo de eletrificao compreende vrias etapas acopladas

    gerao de eletricidade, que feita nas usinas. A comear pelas etapas de construo

    e montagem das usinas. Exigem grandes encomendas de insumos e de partes, feitas a

    vrios setores da indstria (construo civil, construo pesada, metalurgia do ao e

    ferro-ligas, cobre, alumnio, caldeiraria, montagem mecnica, eletromecnica e

    eltrica de grande peso e montagens de grande preciso).

    De modo similar, a transmisso de eletricidade em alta voltagem e a longas

    distncias exige tambm investimentos pesados na construo de subestaes com

    transformadores e vrios outros implementos, e em eletrovias, sistemas de cabos

    (em geral areos e suportados por torres, estruturas e prticos metlicos).

    E, chegando prximo da extremidade dessa cadeia produtiva, falta a

    distribuio local de eletricidade pelas ruas, avenidas, estradas, logradouros pblicos, a

    qual tambm exige investimentos em mais sub estaes, e redes de fiao com postes

    em rea urbana e em rea rural.

    Aula 3: Fontes de gerao de energia

  • 14

    Usinas hidreltricas

    As usinas hidreltricas so instalaes que transformam energia hidrulica em

    energia eltrica e para isso acontecer, necessrio existir um desnvel hidrulico

    natural ou criado por uma barragem, para captao e conduo da gua turbina,

    situada sempre em nvel to baixo quanto possvel em relao captao.

    Uma usina hidreltrica composta de reservatrio, da casa de fora e da

    subestao elevadora. O reservatrio formado pelo represamento das guas do rio,

    por meio da construo de uma barragem. Na barragem construdo o vertedor da

    usina, por onde sai o excesso de gua do reservatrio na poca das chuvas. A casa de

    fora o local onde so instalados os equipamentos que vo produzir a energia. Na

    subestao elevadora so instalados os transformadores elevadores onde a energia

    eltrica tem suas caractersticas transformadas para melhor transport-la atravs das

    linhas de transmisso.

    E como chega eletricidade em nossas casas?

    A produo de energia eltrica ocorre em vrias etapas. Primeiramente, capta-

    se gua em um reservatrio. Ento, ela conduzida sobpresso por tubulaes

    foradas at a casa de mquinas, onde esto instaladas as turbinas e os geradores. A

    turbina formada por um rotor ligado a um eixo. A presso da gua sobre as ps do

    rotor da turbina produz um movimento giratrio do eixo da turbina, transformando a

    energia hidrulica em um trabalho mecnico, que por sua vez aciona o gerador. O

    gerador um equipamento composto por um eletrom e por um fio bobinado. O

    movimento do eixo da turbina produz um campo eletromagntico dentro do gerador,

    produzindo, assim, a eletricidade, levada para o consumidor por meio das linhas de

    transmisso.

  • 15

    Imagem de uma usina hidreltrica com as etapas de gerao de energia6

    Usinas termoeltricas

    O funcionamento das centrais termeltricas semelhante com as da usina

    hidreltrica, independentemente do combustvel utilizado. O combustvel

    armazenado depsitos adjacentes, de onde enviado para a usina, onde ser

    queimado na caldeira. Esta gera vapor a partir da gua que circula por uma extensa

    rede de tubos que revestem suas paredes. A funo do vapor movimentar as ps de

    uma turbina, cujo rotor gira juntamente com o eixo de um gerador que produz a

    energia eltrica.

    Essa energia transportada por linhas de alta tenso aos centros de consumo.

    O vapor resfriado em um condensador e convertido outra vez em gua, que volta aos

    tubos da caldeira, dando incio a um novo ciclo.

    A gua em circulao que esfria o condensador expulsa o calor extrado da

    atmosfera pelas torres de refrigerao, grandes estruturas que identificam essas

    centrais. Parte do calor extrado passa para um rio prximo ou para o mar.

    Para minimizar os efeitos contaminantes da combusto sobre as redondezas, a central

    dispe de uma chamin de grande altura (algumas chegam a 300 m) e de alguns

    precipitadores que retm as cinzas e outros resduos volteis da combusto. As cinzas

  • 16

    so recuperadas para aproveitamento em processos de metalurgia e no campo da

    construo, onde so misturadas com o cimento.

    A potncia mecnica obtida pela passagem do vapor atravs da turbina - faz

    com que esta gire - e no gerador - que tambm gira acoplado mecanicamente

    turbina - que transforma a potncia mecnica em potncia eltrica.

    A energia assim gerada levada atravs de cabos ou barras condutoras, dos

    terminais do gerador at o transformador elevador, onde tem sua tenso elevada para

    adequada conduo, atravs de linhas de transmisso, at os centros de consumo.

    Da, atravs de transformadores abaixadores, a energia tem sua tenso levada a nveis

    adequados para utilizao pelos consumidores.

    Imagem de uma usina termoeltrica com 7

    Quais as vantagens e desvantagens de cada usina ?

    Alguns fatores so favorveis para a utilizao de determinado tipo de usina,

    porm nem tudo e favorvel na totalidade, existem vantagens e desvantagens do uso

    das usinas. A tabela abaixo mostra as vantagens e desvantagens do uso de cada usina

    ilustrada anteriormente.

  • 17

    1USINA VANTAGENS DESVANTAGENS

    HIDRELTRICA

    uma energia limpa, pois no envolve

    nenhum processo de queima de

    combustvel pra ser gerada;

    til em pases com grande vazo

    hidrogrfica (rios, bacias) e acidentes

    geogrficos (quedas d'gua, por

    exemplo);

    -Energia de baixo custo;

    -Fcil obteno;

    Inundao de extensas reas de

    biomas (florestas, etc).

    Desapropriao de pessoas, de

    municpios e/ou regies.

    Contribui com o efeito estufa com

    a inundao de florestas (rvores

    submersas geram gases txicos).

    No pode ser armazenada.

    Depende das condies

    climticas.

    TERMOELTRICA

    A principal vantagem poderem ser

    construdas onde so mais necessrias,

    economizando assim o custo das linhas

    de transmisso. E essas usinas podem

    ser encontradas na Europa e em alguns

    estados do Brasil.

    O gs natural pode ser usado como

    matria-prima para gerar calor,

    eletricidade, nas indstrias siderrgica,

    qumica, petroqumica e de fertilizantes,

    com a vantagem de ser menos poluente

    que os combustveis derivados do

    petrleo e o carvo.

    O alto preo do combustvel um

    fato desfavorvel. Dependendo

    do combustvel, os impactos

    ambientais, como poluio do ar,

    aquecimento das guas, o

    impacto da construo de

    estradas para levar o combustvel

    at a usina, etc.

    6 pt.wikipedia.org

    7crv.educacao.mg.gov.br

    https://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&docid=GUwTxfRxdTaKzM&tbnid=Iui1RMR8mjXI5M:&ved=0CAQQjB0&url=http%3A%2F%2Fpt.wikipedia.org%2Fwiki%2FUsina_hidrel%25C3%25A9trica&ei=6m4OUpmhEoSS9QS-4YGIDA&bvm=bv.50768961,d.eWU&psig=AFQjCNEnSwFzgF7gGDrqHqj5ku01tXxLfg&ust=1376764000793884https://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&docid=L8WESCCFE5iZkM&tbnid=y07VLab1m8UiUM:&ved=0CAQQjB0&url=http%3A%2F%2Fcrv.educacao.mg.gov.br%2Fsistema_crv%2Findex.asp%3Fid_projeto%3D27%26ID_OBJETO%3D119528%26tipo%3Dob%26cp%3D003366%26cb%3D%26n1%3D%26n2%3DBiblioteca%2520Virtual%26n3%3DM%25F3dulos%2520Did%25E1ticos%2520-%2520Tem%25E1ticas%2520Especiais%26n4%3D%26b%3Ds&ei=V28OUvKmB4e68wSvrIGwAQ&bvm=bv.50768961,d.eWU&psig=AFQjCNGKct9Dbg4q0uUEVHiK5DfkeGfntQ&ust=1376764049255692

  • 18

    Exemplo 1: Na figura a seguir est esquematizado um tipo de usina

    utilizada na gerao de eletricidade:

    Imagem de uma usina enem 8

    Analisando o esquema, possvel identificar que se trata de uma usina:

    a) hidreltrica, porque a gua corrente baixa a temperatura da turbina.

    b) hidreltrica, porque a usina faz uso da energia cintica da gua.

    c) termoeltrica, porque no movimento das turbinas ocorre aquecimento.

    d) elica, porque a turbina movida pelo movimento da gua.

    e) nuclear, porque a energia obtida do ncleo das molculas de gua.

    Comentrio: De acordo com a ilustrao, a transformao da energia potencial

    gravitacional da gua na superfcie da barragem de altura h em energia cintica (do

    movimento) na turbina, que aciona o gerador. Resposta: B

    Exemplo 2: A energia trmica liberada em processos de

    fisso nuclear pode ser utilizada na gerao de vapor para produzir energia mecnica

    que, por sua vez, ser convertida em energia eltrica. Abaixo est representado um

    esquema bsico de uma usina de energia nuclear:

  • 19

    Imagem de uma usina enem 9

    A partir do esquema so feitas as seguintes afirmaes:

    I. a energia liberada na reao usada para ferver a gua que, como vapor a alta

    presso, aciona a turbina;

    II. a turbina, que adquire uma energia cintica de rotao, acoplada mecanicamente

    ao gerador para produo de energia eltrica;

    III. a gua depois de passar pela turbina pr-aquecida no condensador e bombeada

    de volta ao reator.

    Dentre as afirmaes acima, somente est (o) correta (s):

    a) I. b) II. c) III. d) I e II. e) II e III.

    Comentrio: Analisando item por item, chegamos as seguintes concluses:

    I- correta a funo do vapor girar a turbina. II- correta Transforma a energia

    potencial gravitacional da gua na superfcie da barragem de altura h em energia

    cintica (do movimento) na turbina. A turbina aciona o gerador que, por sua vez,

    transforma energia cintica em eltrica III- falsa o condensador resfria e no

    aquece. Resposta: D

  • 20

    Agora aluno, vamos praticar e desenvolver seus conhecimentos.

    1. No diagrama abaixo esto representadas as duas modalidades mais comuns de

    usinas eltricas, as hidroeltricas e as termoeltricas. No Brasil, a construo de usinas

    hidroeltricas deve ser incentivada porque essas:

    Diagrama Solar 10

    I. utilizam fontes renovveis, o que no ocorre com as termoeltricas que utilizam

    fontes que necessitam de bilhes de anos para serem reabastecidas;

    II. apresentam impacto ambiental nulo, pelo represamento das guas no curso normal

    dos rios;

    III. aumentam o ndice pluviomtrico da regio de seca do Nordeste, pelo

    represamento de guas.

    Atividade 3

  • 21

    Das trs afirmaes acima, somente:

    a) I est correta

    b) II est correta

    c) III est correta

    d) I e II esto corretas

    e) II e III esto corretas

    2. No processo de obteno de eletricidade, ocorrem vrias transformaes de

    energia. Considere duas delas:

    I. cintica em eltrica;

    II. potencial gravitacional em cintica.

    Analisando o esquema a seguir, possvel identificar que elas se encontram,

    respectivamente, entre:

    Esquema de usina hidreltrica 11

    a) I - a gua no nvel h e a turbina, II - o gerador e a torre de distribuio.

    b) I - a gua no nvel h e a turbina, II - a turbina e o gerador.

    c) I - a turbina e o gerador, II - a turbina e o gerador.

    d) I - a turbina e o gerador, II - a gua no nvel h e a turbina.

    e) I - o gerador e a torre de distribuio, II - a gua no nvel h e a turbina.

  • 22

    3. O Brasil utiliza o represamento das guas dos rios para a construo de usinas

    hidroeltricas na gerao de energia eltrica. Porm, isso causa danos ao meio

    ambiente, como por exemplo:

    - imensa quantidade de madeira nobre submersa nas guas;

    - alterao do habitat da vida animal;

    - assoreamento dos leitos dos rios afluentes.

    Numa usina hidroeltrica existe uma transformao sequencial de energia. Esta

    sequncia est indicada na alternativa:

    a) cintica - potencial - eltrica;

    b) qumica - cintica - eltrica;

    c) cintica - elstica - eltrica;

    d) potencial - cintica - eltrica;

    e) potencial - qumica eltrica

  • 23

    Agora, caro aluno, vamos avaliar seus conhecimentos sobre a fsica. Acredite

    em voc mesmo. Voc capaz!!

    As questes 1 e 2 so discursivas.

    1) Em estdios de futebol moderno, utilizam-se amortecedores nas arquibancadas

    para evitar um dano maior nas estruturas devido ao movimento dos torcedores.

    Supondo que a mola utilizada nesses amortecedores possui uma constante elstica de

    700 KN/m, comprimida em 50 cm toda vez que acionada. Determine o valor da

    energia proveniente dessa compresso da mola:

    2) Analise a seguir o grfico da gerao de energia eltrica mundial e responda a

    questo:

    Demonstrativo ao longo dos anos do balano de energia entre 1973 e 200612

    a) Indique as trs principais fontes de energia no ano de 1973:

    b) Determine o que ocorreu com a usina hidreltrica ao longo dos anos:

    As questes de 3 a 5 so questes objetivas. Assinale a nica resposta correta em cada

    uma das questes:

    Avaliao

  • 24

    3) Considere uma partcula no interior de um campo de foras. Se o movimento da

    partcula for espontneo, sua energia potencial sempre diminui e as foras de campo

    estaro realizando um trabalho motor (positivo), que consiste em transformar energia

    potencial em cintica. Dentre as alternativas a seguir, assinale aquela em que a energia

    potencial aumenta:

    a) um corpo caindo no campo de gravidade da Terra;

    b) um prton e um eltron se aproximando;

    c) dois eltrons se afastando;

    d) dois prtons se afastando;

    e) um prton e um eltron se afastando.

    4) Um ciclista desce uma ladeira, com forte vento contrrio ao movimento. Pedalando

    vigorosamente, ele consegue manter a velocidade constante. Pode-se ento afirmar

    que a sua:

    a) energia cintica est aumentando;

    b) energia cintica est diminuindo;

    c) energia potencial gravitacional est aumentando;

    d) energia potencial gravitacional est diminuindo;

    e) energia potencial gravitacional constante.

    5) Um menino de 40 kg gasta uma energia de 6000 J para subir uma escada e trocar a

    lmpada de sua casa, sabendo que a acelerao gravitacional ao qual o menino esta

    sujeito de 10 m/s2, determine a altura da escada:

    a) 12m

    b) 15m

    c) 20m

    d) 25m

    e) 30m

  • 25

    Caro aluno, agora que j estudamos todos os principais assuntos relativos ao 3

    bimestre, hora de discutir um pouco sobre a importncia deles na nossa vida. Ento,

    vamos l?

    Iniciamos este estudo, conhecendo os conceitos de energia interna,

    temperatura e calor, aps a definio estudamos mais profundamente o calor e com

    os avanos tecnolgicos a criao de maquinrio proveniente desses conceitos.

    Leia atentamente as questes a seguir e atravs de uma pesquisa responda

    cada uma delas de forma clara e objetiva. ATENO: No se esquea de identificar as

    Fontes de Pesquisa, ou seja, o nome dos livros e sites nos quais foram utilizados.

    I Pesquise, pense e responda:

    De acordo com os conhecimentos apresentados sobre as usinas hidreltricas e

    termeltricas, podemos notar que existem outras fontes de energia. Faa uma

    pesquisa sobre algumas dessas fontes de energia e uma resenha analisando e d sua

    opinio qual deve ser a mais vivel.

    (ATENO: Fazer esta parte da atividade em uma folha separada!)

    II Pesquise e responda das diferentes formas de energia em uma usina hidreltrica,

    quais so as utilizadas ate o processo de transmisso de energia? Separe nos processos

    desde a captao da gua at o processo final nas redes de transmisso:

    _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

    Pesquisa

  • 26

    [1] RAMALHO, NICOLAU, TOLEDO. Os Fundamentos da Fsica 2. 9 edio. Editora:

    Moderna.

    [2] GASPAR, Alberto. FSICA SRIE BRASIL- ENSINO, volume nico; editora tica, 2005.

    [3] FONTE BOA, M., GUIMARES L. A. Fsica 2. Editora: Galera hipermdia, 2006.

    [4] GREF, Leituras de Fsica: Fsica Trmica. Convnio USP / MEC-FNDE, INSTITUTO DE

    FSICA DA USP, 1998.

    [5] ALVARENGA B., MXIMO A., Fsica Ensino Mdio, Programa livro na escola, editora

    scipione, 2006.

    [6] HALLIDAY, David, RESNIK Robert, KRANE, Denneth S. Fsica 2, volume 1, 5 Ed. Rio de

    Janeiro: LTC, 2004. 384 p.

    Referncias

    http://www.infoescola.com/termodinamica/motor-de-quatro-tempos/

  • 27

    COORDENADORES DO PROJETO

    Diretoria de Articulao Curricular

    Adriana Tavares Maurcio Lessa

    Coordenao de reas do Conhecimento

    Bianca Neuberger Leda

    Raquel Costa da Silva Nascimento Fabiano Farias de Souza Peterson Soares da Silva

    Marlia Silva

    PROFESSORES ELABORADORES

    Rafael de Oliveira Pessoa de Araujo Ricardo de Oliveira Freitas

    Saionara Moreira Alves das Chagas

    Equipe de Elaborao